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2.5: Häufige Probleme bei der Verwendung eines petrographischen Mikroskops - Geowissenschaften


Auch nachdem Sie sich mit den Teilen und der Bedienung eines petrographischen Mikroskops vertraut gemacht haben, treten bei der täglichen Arbeit mit einem Mikroskop Probleme auf. Oder es kann erforderlich sein, dass Sie sich verschiedene Arten von Proben ansehen und das Mikroskop entsprechend einstellen.

Es wird gesagt, dass man ein Gerät am gründlichsten verstehen kann, wenn man es repariert, wenn es nicht funktioniert. Das macht nicht bedeutet, dass Sie ein Mikroskop absichtlich zerbrechen sollten! Expertenwissen über die Funktionsweise des Mikroskops erhalten Sie jedoch, wenn Sie sorgfältig und logisch versuchen, ein Problem selbst zu lösen, ohne die Ausrüstung weiter „durcheinander zu bringen“.

In diesem Modul untersuchen wir Möglichkeiten zur Behebung häufiger Probleme, die bei der Verwendung eines petrographischen Mikroskops auftreten können.

Lernziele

Die Schüler werden in der Lage sein:

  • Erstellen Sie überprüfbare Erklärungen für Probleme, die bei der Verwendung eines petrographischen Mikroskops auftreten.
  • Erstellen Sie ein Flussdiagramm oder eine Liste von Schritten, die Sie ausführen müssen, um häufige Probleme bei der Verwendung eines petrographischen Mikroskops zu diagnostizieren.

Vorkenntnisse und Fähigkeiten

Top 10 (-ish) Gründe, warum Ihr Mikroskop nicht richtig funktioniert

  • Der untere Polarisator ist aus seiner richtigen Position gedreht (Bei Leica Schülermikroskopen sollten beispielsweise 0 Grad auf den Punkt ausgerichtet werden) oder in das Mikroskop ist eine Zubehörplatte eingesetzt. Diese erzeugen abnormale Farben in gekreuzt polarisiertem Licht – was in Ordnung ist, wenn Sie dies mit der Zubehörplatte tun wollten und Sie erkennen, dass sie da ist!
  • Eines der Objektive oder der Kondensor sind falsch ausgerichtet. Dies geschieht selten bei hochwertigen Mikroskopen, die regelmäßig gewartet werden. Eine Fehlausrichtung bedeutet oft, dass jemand das Mikroskop gewaltsam benutzt hat, was dazu führte, dass die Optik aus der Ausrichtung geworfen wurde.
  • Der Objektivrevolver ist nicht vollständig gedreht so dass ein Objektiv mit dem Substage-Kondensator ausgerichtet ist. Dies führt zu einem unvollständigen Bild.

Abbildung 2.5.1. Nasenstück nicht ausgerichtet.

  • Die Kondensatoreinstellungen sind nicht geeignet für das von Ihnen verwendete Objektiv oder den Zweck, für den Sie das Mikroskop verwenden. Überprüfen Sie die Vergrößerung an der Kondensor-Aperturblende.
  • Das Fadenkreuz ist im Sichtfeld nicht vertikal und horizontal. Die Ausrichtung des Fadenkreuzes kann im rechten Okular eingestellt werden. Einfach anheben und in die richtige Ausrichtung drehen.

Abbildung 2.5.2A. Okular mit Fadenkreuz horizontal/vertikal ausgerichtet.

Abbildung 2.5.2B. Horizontales/vertikales Fadenkreuz.

Abbildung 2.5.2C. Okular mit Fadenkreuz diagonal ausgerichtet.

Abbildung 2.5.2D. Diagonales Fadenkreuz.

  • Eines oder beide Okulare sind für Ihre Augen nicht scharfgestellt oder Sie verwenden ein binokulares Mikroskop und können nicht das gesamte Sehfeld sehen. Drehen Sie die Fokuseinstellungen an den Okularen selbst, bis Sie klar sehen können. Die meisten binokularen Mikroskope haben eine Möglichkeit, den Abstand zwischen den Okularen an Ihre Augen anzupassen. Ziehen Sie bei vielen Mikroskopen die Okulartuben vorsichtig auseinander oder drücken Sie sie vorsichtig zusammen, bis Sie das Sehfeld aus beiden Augen sehen können.
  • Etwas steht der Ansicht im Weg (oder teilweise im Weg).
    • Wenn der Analysator oder eine Zubehörplatte nur teilweise eingesetzt ist, wird ein Teil der Sicht behindert oder verdunkelt.
    • Wenn die Leuchtfeldblende für das gewählte Objektiv zu weit geschlossen ist, blockiert ein dunkler Ring das Licht außerhalb Ihres Sichtfeldes.
    • Wenn das Bertrand-Objektiv eingesetzt ist, aber Sie bei geringer Vergrößerung sind, erhalten Sie eine verschwommene Ansicht oder eine sehr verengte Ansicht einer optischen Interferenzfigur.

Abbildung 2.5.3A. Zubehörplatte verdeckt teilweise die Sicht auf einen Dünnschliff.

Abbildung 2.5.3B. Feldblende, die das Sichtfeld teilweise blockiert.

  • Der Illuminator ist auf Minimaleinstellung, wodurch ein dunkles oder fast dunkles Sichtfeld entsteht. Selten, a Glühbirne wird durchbrennen, aber wenn die Mikroskope regelmäßig gewartet werden, kommt dies selten vor.
  • Die Steckdose hat sich zurückgesetzt oder der Stecker ist nicht fest mit dem Mikroskop verbunden, was dazu führt, dass die Beleuchtung (oder die Kamera, falls Ihr Mikroskop über eine solche verfügt) nicht mit Strom versorgt wird.
    • Dies kommt an meiner Universität sehr häufig vor, da alle Steckdosen die Art sind, die normalerweise für Haartrockner in einem Badezimmer verwendet werden (sie haben Fehlerstromschutzschalter (GFCI)). Schalten Sie den Netzschalter des Mikroskops aus, stellen Sie sicher, dass das Kabel fest mit dem Mikroskop verbunden ist und der Stecker vollständig in der Steckdose steckt, und drücken Sie dann die "Test"- und "Reset"-Tasten an der Steckdose. Versuchen Sie, das Mikroskop erneut einzuschalten.

Und das Hauptproblem, das ich in meinem Petrologie-Kurs sehe, ist…

  • Der dünne Abschnitt steht auf dem Kopf. Die dünne Gesteinsscheibe auf dem dünnen Abschnitt sollte sich OBEN auf dem Glasobjektträger befinden. Denken Sie daran, dass sich nicht alle Dünnschliff-Etiketten auf der Oberseite des Dünnschliffs befinden – dies gilt insbesondere für Dünnschliffe, die in der Forschung verwendet werden. Bei geringer Vergrößerung, zum Beispiel bei Verwendung des 4x-Objektivs, kann der Brennweitenbereich des Objektivs den Höhenunterschied zwischen dem Gesteinsschnitt über dem Glas oder dem Glas über dem Gesteinsabschnitt ausgleichen. Bei höheren Vergrößerungen macht es der schmale Fokusbereich jedoch erforderlich, dass die Gesteinsscheibe auf dem zu fokussierenden Objektträger sitzt.

Abbildung 2.5.4A. Ein dünner Schnitt rechts oben auf der Bühne. Beachten Sie, dass Sie die Kante des Deckglases und die obere Epoxidschicht um die Oberkante des dünnen Abschnitts herum sehen können.

Abbildung 2.5.4B. Ein dünner Schnitt verkehrt herum auf der Bühne. Am oberen Rand ist nur der saubere Rand des Objektträgers zu sehen. Beachten Sie, dass Probenetiketten nicht immer auf der Oberseite von Dünnschnitten angebracht sind.

Bonusausgabe

  • Beobachten Sie Flecken oder Flecken, die Ihre Sicht beeinträchtigen?

Die Mikroskopokulare und möglicherweise die Objektivlinsen könnten durch menschlichen Kontakt mit Staub oder Ölen bedeckt sein. Unsere Mikroskope werden von mehreren Klassen stark genutzt, daher ist die regelmäßige Reinigung der Okulare mit einem zugelassenen Linsenwischtuch eine gute Möglichkeit, das Sichtfeld frei zu halten (und ist auch hygienisch).

Wenn das Objektiv tatsächlich verschmutzt ist, ist es ratsam, einen Ausbilder um Hilfe bei der Reinigung zu bitten. Stellen Sie sicher, dass Sie die richtige Art von Linsenwisch- und -reiniger verwenden und achten Sie darauf, die Linse nicht zu zerkratzen!

Farbenblindheit

F: Es spielt keine Rolle, welches Mikroskop ich verwende, ich sehe die Farben der Mineralien nicht so, wie andere Leute in der Klasse sie beschreiben.

EIN: Es ist möglich, dass Sie eine Art Farbenblindheit haben. Farbenblindheit ist weit verbreitet und kann online getestet werden: https://www.aao.org/eye-health/diseases/how-color-blindness-is-tested. Eine der Testmöglichkeiten ist hier: https://colormax.org/color-blind-test/

Lassen Sie sich nicht entmutigen, wenn Sie einige Farben nicht sehen oder nur teilweise unterscheiden können – viele erfolgreiche Petrologen haben eine teilweise oder vollständige Farbenblindheit, einschließlich der Person, die vor mir 36 Jahre lang den Petrologie-Kurs an meiner Universität unterrichtet hat. Es gibt viele Beobachtungen, die verwendet werden können, um Mineralien mit dem petrographischen Mikroskop zu identifizieren, und die Farbe gehört zu den am wenigsten zuverlässigen. Wenn Sie Hilfe beim Lesen von Doppelbrechungsfarben oder bei der Interpretation von Zubehörplattentests benötigen, bitten Sie Ihren Lehrer um Hilfe.

commons.wikimedia.org/wiki/File:Ishihara_compare_1.jpg

Geführte Untersuchungsübungen

Geführte Anfrage

Frage 2.5.1. Verwenden Sie Ihr Wissen über die Teile eines petrographischen Mikroskops und über die Möglichkeiten, das Mikroskop falsch zu verwenden, und erstellen Sie ein Flussdiagramm, das Ihnen bei der Diagnose eines Problems mit Ihrem Mikroskop hilft.

Geben Sie für jedes unten beschriebene Szenario mindestens eine überprüfbare Erklärung für die Beobachtung an.

Frage 2.5.2.

Es dringt kein Licht durch das Mikroskop.

Frage 2.5.3.

Es sieht so aus, als ob etwas Kreisförmiges das Sichtfeld des Mikroskops teilweise blockiert.

Frage 2.5.4.

Die kreuzpolarisierte Ansicht Ihres Dünnschliffs sieht „lustig“ aus – die Farben scheinen für die Mineralien im Dünnschliff falsch zu sein.

Frage 2.5.5.

Der Dünnschnitt wird bei geringer Vergrößerung scharfgestellt, bei höherer Vergrößerung ist es jedoch nicht möglich, ihn zu fokussieren.

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2.5: Häufige Probleme bei der Verwendung eines petrographischen Mikroskops - Geowissenschaften

Dieser Abschnitt bietet einen Überblick über die Teile eines petrographischen Mikroskops und deren Funktionen. Es ist auch eine gute Rezension für einen Schüler, der in einer früheren Klasse ein petrographisches Mikroskop verwendet hat, aber eine Auffrischung der Anatomie eines Mikroskops benötigt.

Lernziele

Identifizieren und beschreiben Sie den Zweck jedes Teils eines petrographischen Mikroskops.

Vorkenntnisse und Fähigkeiten

  • Okular
  • Sichtrohr
  • Bertrand-Objektiv
  • Analysator
  • Zubehörplatte
  • Drehrevolver
  • Zielsetzung
  • Drehtisch mit Goniometer
  • Nonius
  • Mechanischer Tisch
  • Fokus (fein und grob)
  • Kondensator
  • Kondensator-Aperturblende
  • Untertisch-Zentrierschraube
  • Polarisator
  • Leuchtfeldblende
  • Basis des Mikroskops
  • Beleuchtungsstärkeregler
  • Illuminator

Geführte Anfrage

Sehen Sie sich die Diagramme des petrographischen Mikroskops und seiner Teile in den Abbildungen 4.2.1-4.2.4 an.

Fügen Sie hier interaktive Diagramme von Christie Liu und Mark Peale ein:

Abbildung 4.2.1 Frontansicht des Mikroskops

Abbildung 4.2.2 Seitenansicht des Mikroskops

Abbildung 4.2.3 Draufsicht des Mikroskops

Abbildung 4.2.4 Ansicht der Unterstufe

4.2.1 Für welche Teile des Mikroskops können Sie den Zweck definieren, ohne etwas nachzuschlagen? Listen Sie hier alles auf, von dem Sie glauben, dass Sie es vollständig verstanden haben:

4.2.2 Welche drei Teile des Mikroskops sind für Sie aus Erfahrung oder beim Betrachten dieser Diagramme am verwirrendsten?

Konzeptüberprüfung 4.2.1

An wie vielen Stellen wird das Dünnschliffbild in einem petrographischen Mikroskop vergrößert? Wie bestimmen Sie die Vergrößerung des Bildes?

Beschreibungen der Mikroskopteile von oben nach unten finden Sie in der folgenden Liste oder in diesen Referenzen:

Betrachtungsrohr: Der Tubus, der das Okular mit dem Mikroskop verbindet

Analysator: Der Polarisator befindet sich über der Probe und der Objektivlinse. Die Polarisationsrichtung ist 90 Grad (senkrecht) zur Polarisationsrichtung des unteren Polarisators orientiert.

Zubehörplatte: Das Mikroskop verfügt über einen Schlitz oberhalb der Objektivlinsen, in den eine Zubehörplatte eingesetzt werden kann. Zubehörplatten helfen bei der Bestimmung der optischen Eigenschaften von Mineralien und umfassen einen Quarzkeil, eine Gipsplatte und eine Glimmerplatte (Nesse 1991)

Drehrevolver: https://sciencing.com/revolving-nosepiece-microscope-8715601.html Man sollte immer den Objektivrevolver verwenden, um die Objektive zu bewegen - niemals das Objektiv selbst greifen.

Zielsetzung: Die Objektivlinsen (sowie die Okulare) liefern die Vergrößerung für das Mikroskop. Typische Mikroskope enthalten drei Objektive: niedrige, mittlere und hohe Vergrößerung. Unsere Mikroskope haben 4x, 10x und 63x Objektive. Die Vergrößerung sollte auf das Objektiv geschrieben werden.

Drehtisch mit Goniometer: Auf der Bühne wird der dünne Abschnitt platziert. Die meisten petrographischen Mikroskope haben einen kreisförmigen Drehtisch mit 360 Grad, der in 1-Grad-Schritten um den Rand des Tisches markiert ist. Dies hilft bei optischen Messungen.

Fokus (fein und grob): Die Fokussierknöpfe bewegen den Objekttisch näher an das Objektiv heran oder weiter davon weg.

Kondensator-Aperturblende: Da sie sich in der Nähe der Rückseite der Kondensorlinse befindet, reduziert das Schließen der Kondensorblende die Beleuchtung über das gesamte Sichtfeld (https://physics.stackexchange.com/questions/197163/whats-the-difference- between-two-types -von-Membranen)

Untertisch-Zentrierschraube: Justiert den Untertisch (Kondensor) horizontal, um den Lichtstrahl zu zentrieren.

Polarisator: https://en.wikipedia.org/wiki/Polarizer Dies befindet sich unterhalb der Bühne und des Samples. Die Polarisationsrichtung ist 90 Grad (senkrecht) zur Polarisationsrichtung des Analysators orientiert.

Feldblende: Das Schließen der Feldblende verringert die Größe des Lichtstrahls, der nach oben durch die Probe tritt, indem die Sichtränder blockiert werden. Bei geschlossener Leuchtfeldblende sind die Blendenränder im Sichtfeld sichtbar. (Nesse 1991 und https://physics.stackexchange.com/questions/197163/whats-the-difference-between-two-types-of-diaphragms)

Basis des Mikroskops: Das schwere Unterteil des Mikroskops, das die Beleuchtung enthält

Beleuchtungsstärkeregler: Ein Drehrad, das die Lichtintensität des Illuminators einstellt

Microscope World (12.03.2014) Mikroskop-Mechanischer Tisch. https://youtu.be/9-1AQtMCezI

Nesse, W. D. (1991) Einführung in die optische Mineralogie, 2. Auflage. Oxford University Press, New York, 335 S.

Stack Exchange Inc, Benutzerbeiträge. (ret 2018) Was ist der Hauptunterschied zwischen Apertur-Irisblende und Feld-Irisblende? https://physics.stackexchange.com/questions/197163/whats-the-difference- between-two-types-of-diaphragms

Wikipedia-Mitwirkende. (2018, 21. November). Kondensator (Optik). Im Wikipedia, die freie Enzyklopädie. Abgerufen am 4. Dezember 2018 um 01:06 Uhr von https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Condenser_(optics)&oldid=869957949

Wikipedia-Mitwirkende. (2018, 25. Oktober). Okular. Im Wikipedia, die freie Enzyklopädie. Abgerufen am 2. Dezember 2018 um 00:38 Uhr von https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Eyepiece&oldid=865744166

Wikipedia-Mitwirkende. (2018, 2. Dezember). Polarisator. Im Wikipedia, die freie Enzyklopädie. Abgerufen am 4. Dezember 2018 um 01:04 Uhr von https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Polarizer&oldid=871569059

Wikipedia-Mitwirkende. (2018, 18. November). Nonius-Skala. Im Wikipedia, die freie Enzyklopädie. Abgerufen am 4. Dezember 2018 um 00:51 Uhr von https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Vernier_scale&oldid=869424168

Lizenzen und Namensnennungen

Text von Elizabeth A. Johnson, James Madison University (JMU).
Figuren von Mark Peale, Elizabeth Johnson und Juhong Christie Liu, JMU.
CC-by-Lizenz


2.5: Häufige Probleme bei der Verwendung eines petrographischen Mikroskops - Geowissenschaften

Relativ wenige von uns haben das Glück, eine breite Palette von Mikroskopmarken und -modellen zu besitzen und zu verwenden. Mikroskop-Arbeitsplatzlabore haben oft eine geringe Marken- oder Modellvielfalt, um die Kosten für Wartung und Zubehör zu reduzieren. Da ich aber seit Anfang der 1970er Jahre mehrmals umgezogen bin, standen für meine geologische Feldforschung und Ausbildung verschiedene Mikroskope zur Verfügung. Eine schöne, wenn auch herausfordernde Aufgabe in den 1980er Jahren war die Lehre der optischen Mineralogie und Petrographie mit Polarisationsmikroskopen (Pol-Scopes) in fortgeschrittenen Bachelor-Studiengängen in akademischen Geologie-Programmen. In den letzten Jahren habe ich nebenberuflich Mikroskope gewartet, überholt und verkauft.

Das Zubehör für polarisiertes Licht, das in einem petrographischen (geologischen) Mikroskop verwendet wird, hat nichts Mysteriöses oder Seltsames. Seine Hellfeldfähigkeiten bleiben wie bei jedem guten biologischen Mikroskop erhalten, mit zusätzlichen Polarisationsfiltern, die ober- und unterhalb der Probe angebracht sind, von denen mindestens einer leicht in den Strahlengang hinein und aus ihm heraus bewegt werden kann. Der kreisförmige Tisch dreht sich, um zu zeigen, wie sich unterschiedliche Orientierungen der Probe auf polarisiertes Licht auswirken, kann aber auch für andere Zwecke fixiert werden. Eine Bertrand-Linse (im Wesentlichen eine Lochblende mit einer Lupe) ist verfügbar, um polarisierte Lichtmuster auf der Rückseite eines Objektivs mit höherer Leistung zu beobachten. Viele kristalline Materialien (organisch wie anorganisch) erzeugen Doppelbrechungseffekte, wenn beide Polarisatoren vorhanden sind, und Ansichten einiger biologischer Proben können ähnliche Verbesserungen wie bei der Dunkelfeldtechnik zeigen. Weitere Informationen zur Polarisationslichtmikroskopie (kurz PLM) finden Sie in anderen Micscape-Artikeln und den am Ende zitierten Referenzen.

In den letzten Jahren ist es möglich geworden, für einen kleinen Bruchteil des Neupreises ein hochwertiges gebrauchtes Tisch-Polarisationsmikroskop zu bekommen, so dass auch für bescheidene Taschen (wie z mein Fall). Obwohl dies sicherlich kein trivialer Preis ist, können Sie mit etwas Arbeit und Glück eine sehr gute Maschine für einen Preis zwischen 1000 und 2000 US-Dollar (ca. 800 bis 1600 Euro) finden, allerdings mit der Erwartung, dass das Produkt etwas gereinigt, angepasst und angepasst werden muss wahrscheinlich noch ein oder zwei Zubehörteile. Ja, es gibt eine Reihe von gebrauchten oder sogar neuen Pol-Zielfernrohren in Studentengröße für weniger Geld, und sie funktionieren meistens in Ordnung, aber sie sind auf einem anderen Niveau und das ist ein anderer Artikel.

Wenn ein Händler in der Nähe ist, können Sie anrufen oder vorbeikommen – sogar neue Mikroskophändler können einige gute "gebrauchte" Maschinen auf Lager haben. Im Internet gibt es immer wieder schöne Verkaufsbeispiele von Händlern, die mit einer Suchmaschine wie Google oder Yahoo gefunden werden können. Das Auflegen hier kann teuer werden. Sie werden sofort feststellen, dass die Preise für Polarisationsmikroskope halbiert sind, um die Kosten für biologische Hellfeldversionen desselben Modells zu verdoppeln. Die Preise für neuwertige, gebrauchte Tisch-Polarisationsmikroskope von Händlern können zwischen 4000 und 8000 US-Dollar liegen, manchmal auch höher. Pol-Zielfernrohre beginnen im Neuzustand mit einem höheren Preis, da Teile für pol-Zielfernrohre teurer in der Herstellung sind und in viel geringeren Stückzahlen verkauft werden als biologische Modelle, also eine Frage der Produktionskosten. Darüber hinaus schafft ein Händler einen Mehrwert durch Reinigung, Einstellung, Reparatur, Austausch von Teilen, Prüfung und Garantie einer komplexen Maschine, die sich im Preis widerspiegeln muss. Wenn Sie jedoch über alles verfügen, bedeutet der Kauf bei einem Händler mit ziemlicher Sicherheit, dass Ihr Instrument in gutem Zustand und in gutem Zustand ist, und wenn dies nicht der Fall ist, haben Sie einen Rechtsweg. Händler wollen und brauchen zufriedene Kunden.

Aber dann könnten Sie wie Ihre Mikroskop-Kollegen auf der ganzen Welt beobachten, was auf Internet-Auktionsseiten wie eBay erscheint. Hier sind die Endpreise oft ein Schnäppchen, manchmal lächerlich niedrig (10% bis 20% der Neukosten), aber offensichtlich besteht ein echtes Risiko, dass das, was (letztendlich) ankommt, nicht zufriedenstellend ist. Angenommen, dies ist Ihre Route, was könnten Sie bei einem Preis zwischen 1000 und 2000 US-Dollar oder so finden, wenn Sie eine Schnäppchenquelle wie eBay verwenden? Und was sollten Sie über die jeweiligen Marken und Modelle wissen, außer dem, was der Verkäufer beschreibt oder dem Internet entnommen werden kann?

In diesem Artikel beschreibe ich sechs der besten Polarisationsmikroskope in Forschungsqualität aus den 1970er bis 1990er Jahren, mit denen ich direkte Erfahrung habe und die ich unter verschiedenen Bedingungen zum Verkauf bei eBay gesehen habe. Warum diese Altersgruppe? Die großen Unternehmen haben nach den 1960er Jahren deutliche Verbesserungen in Optik und Funktionalität vorgenommen und auch eine hervorragende mechanische Qualität erreicht. Die modularen Teile, die für Polarisationsmikroskope benötigt werden, wurden perfektioniert und haben sich seitdem nicht viel verändert. Ab den 1990er Jahren entwickelten die großen Unternehmen ihre Instrumentenlinien zu scheinbar anspruchsvolleren Modellen um, meist mit unendlicher Optik in Röhrenlänge und ergonomischem, stilvollem Design. Sie sind zweifellos Maschinen der Superlative. Aber die Leute und Firmen, die sie neu gekauft haben, verwenden sie immer noch, so dass noch relativ wenige auf dem Markt für gebrauchte Mikroskope erhältlich sind. Und sie sind teuer. Genauer gesagt habe ich sehr wenig persönliche Erfahrung mit Zielfernrohren des 21. Jahrhunderts. Die 70er bis 90er Jahre waren aus meiner Sicht das goldene Zeitalter der Mikroskope.

Es ist verständlich, dass Sie einigen meiner Charakterisierungen widersprechen oder sich darüber beschweren, dass ich ein Mikroskop weggelassen habe, von dem Sie wissen, dass es erstklassig ist. Meine Beschreibungen sind natürlich subjektiv und beschränken sich auf Maschinen, mit denen ich tatsächlich gearbeitet habe. Außerdem bin ich kein professioneller Mikroskopiker oder ausgebildeter Servicetechniker. Meine Erfahrung umfasst jedoch mindestens ebenso viele andere, die meines Erachtens nicht ganz so gut sind, auch wenn sie alle gewisse feine Qualitäten haben. In Wahrheit habe ich noch nie ein geologisches Mikroskop getroffen, das mir nicht gefiel.

Kriterien für die Beurteilung von Pol-Mikroskopen

Unter der Annahme eines guten gebrauchten Zustands (unmarkiertes Glas, klare Filter, saubere Maschine, nichts kaputt, alles funktionsfähig, nicht missbraucht), sind die Kriterien für die Beurteilung von petrographischen Mikroskopen:

Beleuchtung. Geologische Mikroskope benötigen wegen des Lichtverlusts durch die Polarisationsfilter eine helle Lichtquelle. Außerdem müssen kreuzpolare Ansichten gleichmäßig beleuchtet werden, um Unterschiede in der Doppelbrechung über die Ansicht hinweg beurteilen zu können. Es sollte eine Blende (Iris) unterhalb der Feldlinse und eine weitere an einem verstellbaren Kondensor sein, damit Sie eine Kohler-Beleuchtung erzielen. Neuere Systeme verwenden eine Halogenlampe, entweder vorfokussiert oder einstellbar, die billig und leicht zu ersetzen ist.

Fokussteuerungen sollten weder locker noch zu eng sein. Die besten Systeme haben eine Dichte oder Spannung, die vom Benutzer ohne Demontage eingestellt werden kann, normalerweise in Verbindung mit den groben Fokussierknöpfen. Mineralien haben oft Strukturen, die durch leichtes Ändern der Fokusebene untersucht werden können, daher müssen Glätte und Präzision vorhanden sein.

Winkel-Rotationsskalen und -kontrollen. Der kreisförmige Tisch sollte Gradabstufungen (ein Goniometer) mit einer Anschlagschraube und (eventuell) hörbaren Klicks in regelmäßigen Abständen haben. Ein Okular benötigt ein fokussierbares Fadenkreuzabsehen (Mikrometermarkierungen sind ein Pluspunkt), und das Okular kann mit einem Stift und einem Schlitz arretiert werden. Die Polarisationsfilter müssen richtig ausgerichtet sein, damit Extinktionswinkel (mit der Bühnenskala) relativ zum Fadenkreuz untersucht und gemessen werden können. Hilfreich ist es, wenn ein oder beide Polfilter gradmaßstäblich gedreht werden können und winkelsicher zu einer Ausgleichsplatte sind.

Einfache Zentrierung der Objektive, des Rundtischs und des Kondensors, sodass sich Sicht und Tisch um denselben Mittelpunkt drehen. Ein gutes System hat Zentrierschrauben, die reibungslos funktionieren und einzelne Objektive nicht aus der Mitte wandern lassen. Der Tisch sollte sich auch leicht mit Schrauben oder Bolzen (relativ zu einem oder mehreren der Objektive) zentrieren lassen, und dies bleibt während des Gebrauchs so.

Zubehör. Da sie oft nicht im Verkauf von gebrauchten Scopes enthalten sind, müssen Zubehörteile zum späteren Hinzufügen verfügbar sein, entweder über eBay oder über kommerzielle Quellen. Sie sind in der Regel teuer. Alle guten Polsysteme benötigen eine oder mehrere Lichtwellenkompensationsplatten, mindestens eine Ganzwellenplatte (1. Ordnung rot) und wenn möglich eine -Wellenplatte (Glimmer) und eventuell einen Quarzkeil. Obwohl die ältere Plattengröße von 4 x 12 mm in Ordnung ist, weist die neuere Größe von 6 x 20 mm auf einen größeren, helleren Lichtweg hin. Es ist auch sehr schön, aber nicht unbedingt notwendig, einen leichtgängigen mechanischen x-y-Objektträger auf der Bühne zu haben. Sie sind mit niedrigen oder horizontalen Bedienknöpfen ausgestattet, die die Objektive beim Drehen des Tisches nicht beeinträchtigen. Schwer zu finden und teuer, wenn Sie einen finden.

Bertrand-Objektiv. Konoskopische Beobachtungen mit petrographischen Mikroskopen helfen bei der Identifizierung von Mineralien und manchmal auch bei der Einschätzung ihrer Zusammensetzung. Es ist möglich, ein Okular abzuziehen und zu diesem Zweck in den Tubus zu schauen, aber jedes gute Pol-Scope bietet stattdessen eine Bertrand-Linse (das gleiche Werkzeug wie zum Zentrieren von Phasenkontrastringen). Es wird in den Kopf oder in ein Zwischenrohr unter dem Kopf eingebaut und kann in den Strahlengang hinein oder aus ihm heraus bewegt werden. Die besten Maschinen bieten auch eine Möglichkeit, es zu fokussieren. Um einen richtig konzentrierten Lichtkegel zu erzeugen, sollte der Kondensor eine hochklappbare obere Linse für diese konoskopische Beobachtung mit höherer Leistung haben.

Optische Qualität. Sie sollten weite, scharfe, planare Ansichten mit gutem Kontrast und guter Helligkeit erwarten. Die Polarisationsfilter sollten für jegliche Doppelbrechung in den untersuchten Mineralien verantwortlich sein. Das Problem optischer Teile, die ihre eigene Polarisation (in unerwünschte Richtungen) hinzufügen, ist der Grund, warum Unternehmen zusätzlichen Aufwand und Geld in die Entwicklung und Konstruktion von Polteilen investieren müssen. Poloptiken gelten als spannungsfrei, d. h. ihr Glas ist gekühlt und die Linsen so konstruiert, dass sie keine Polarisationseffekte erzeugen. Darüber hinaus müssen solche Effekte durch interne Glasschichten in den Linsen, Spiegeln, Refraktoren und Prismen ausgelegt werden. Binokularköpfe mit ihren zusätzlichen Prismen und Spiegeln sind für Pol-Scopes besonders schwieriger (und teurer) herzustellen als Monokularköpfe. Aus diesem Grund sind monokulare Köpfe in Polarisationssystemen besonders verbreitet, auch im oberen Bereich. Die besten Pol-Scopes in meiner Benchtop-Gruppe bieten jedoch sowohl binokulare als auch trinokulare Köpfe, und Sie sollten das eine oder andere haben.

Objektive und Okulare . Viele Gesteine ​​sind grob genug, um Objektive mit geringer Leistung zu erfordern. Ein gutes System hat mindestens 2,5 oder 4x, 10x und 40x pol (P oder Po) Objektive, und als viertes Stück ist ein 20x oder 60x Objektiv nützlicher als ein 100x Objektiv. Die 40-fache Leistung wird auch für konoskopische Beobachtungen verwendet. Erwarten Sie gute Planachromaten. Auch im besten Pol-Scope sollten die Okulare Weitfeld-, High-Eyepoint-Typen sein. Top-Systeme können Objektive verwenden, die mit speziellen Kompensationsokularen gepaart sind, die für die Zusammenarbeit entwickelt wurden. Hier ist ein schlecht gehütetes Geheimnis: Viele "normale" Nicht-Pol-Objektive von guter Qualität funktionieren in einem Polarisationsmikroskop ohne merkliche Belastungseffekte.

Schauen und fühlen. Die besten Mikroskope haben Teile, die sich leicht und leicht bewegen, wo sie sollen, aber starr und solide sind, wo sie nicht sollten. Sie haben enge Toleranzen, polierte Kontaktflächen, Metallzahnräder, Kugellager und gute Oberflächen. Kleinere Maschinen haben Okulare, die klappern, Kondensoren, die nicht stehen bleiben, Tische, die kleben oder wackeln, Objektive, die nicht parfokal sind – es geht immer weiter. Der Rahmen sollte stark, solide und schwer sein, besonders wenn Sie mikroskopische Aufnahmen machen. Ihre Hände sollten auf natürliche Weise auf die Bedienelemente fallen, und verschiedene Teile sollten bei Bedarf leicht zu finden und bei Nichtgebrauch nicht im Weg sein. Und es soll gut aussehen – Ästhetik ist wichtig. Diese Dinge beeinträchtigen Ihr Vergnügen, ein Mikroskop zu besitzen und zu benutzen.

Wartbarkeit. Schließlich können die besten Zielfernrohre nach Bedarf zum Reinigen, Schmieren, Einstellen und Reparieren zerlegt und wieder zusammengebaut werden. Diese Fähigkeit erleichtert die regelmäßige Pflege erheblich, und damit leistet ein hochwertiges Mikroskop ein Leben lang gute Dienste.

Sechs Maschinen stellen meine Auswahl der besten gebrauchten Polarisationsmikroskope zu erschwinglichen Preisen dar, was in einer Auktionsumgebung weniger als 2000 US-Dollar bedeutet (Festpreishändler, einschließlich mir, möchten vielleicht mehr als das). Ich habe sie nach den wahrscheinlichen Kosten und meinen persönlichen Vorlieben geordnet, mit der besten zuletzt.

Leitz verdient die hohe Wertschätzung, die Besitzer und Anwender ihren Produkten der Vor-Leica-Jahre entgegenbringen. Die schwarzen Ortholux- und Dialux-Pol-Zielfernrohre der 1960er und frühen 70er Jahre sind dem Look and Feel ihres Superlativ-Zeitgenosses Wild Heerbrugg M21 nahe, und Leitz verkaufte sich sicherlich viel mehr (in den USA sowieso), so viele Teile und Zubehör sind es auf dem Markt erhältlich. In den 80er Jahren wechselte Leitz für seine Zielfernrohrständer zu einem blau-grauen rechteckigen Kastendesign, die zwar neuer aussahen, aber (mir wurde gesagt) nicht besser.

Ich verbrachte mehrere Tage damit, einen Leitz Dialux zu reinigen und einzustellen, der von einem akademischen Geologen aktiv verwendet wird. Nach 35 Jahren weist es nur noch geringe Gebrauchsspuren auf und könnte wahrscheinlich noch mindestens 35 Jahre lang vollkommen zufrieden sein. Er erinnert sich an einen Preis von ca. 4500 US-Dollar im Jahr 1971, weitere 1500 US-Dollar für ein Zubehör-Kit mit Wellenplatten und einem mechanischen x-y-Punktzähltisch.

Dieses hat fünf große, ausgezeichnete Objektive, gekennzeichnet mit PL 2.5/0.08 170/-, 10/0.25 P 170/-, NPL 16/0.40 P 170/-, NPL 40/0.65 P 170/0.17 und P 63/0.85 170 /017. Der Revolver ist groß genug, um alle fünf plus Zentrierschrauben für sie aufzunehmen. Der Trinokularkopf hat eine Bertrand-Linse eingebaut und verwendet Periplan GF10x Okulare. Sowohl der Analysator als auch die Polarisatorfilter sind drehbar, mit einem Schlitz für die 4x12 Wellenplatten im Zwischenrohr. Für die 15 Watt Wolfram-Glühlampe gibt es eine separate Stromquelle.

Aus irgendeinem Grund sieht die Dialux auf vielen Fotos eher klein aus, aber in Wirklichkeit handelt es sich um eine Tischmaschine in Originalgröße und nicht um einen tragbaren Studentenstand. Sein schwerer, steifer Rahmen eignet sich sehr gut für die Mikrofotografie. Einige Leute, die bestimmte Digitalkameras (wie die Nikon Coolpix 990/995) adaptieren möchten, suchen ein Periplan-Objektiv mit aufschraubbarem Augenschutz (dieses Beispiel nicht). Nach dem Entfernen des Augenschutzes haben die Gewinde die richtige Größe, um das Objektiv direkt auf die Nikon zu schrauben. Es wird dann zu einem ausgezeichneten Fotorelaisobjektiv, das in den Trinokulartubus geschoben werden kann und die leichte Kamera leicht hält.

Man könnte meinen, dass Leute, die diesen älteren schwarzen Emaille-Stil verwenden, Geologen mit neueren Maschinen beneiden werden, aber zumindest in diesem Fall weiß mein Kollege, dass sein Leitz nahe an der Spitze der Funktion und des Designs von petrographischen Mikroskopen ist. Aber nicht jeder hat seine Einsicht, sodass Sie für dieses Modell möglicherweise einen echten Schnäppchenpreis finden.

Amerikanische optische Serie 110, Mitte der 1980er Jahre

Dies ist die polarisierende Version des Microstar-Modells, das in den USA kurz vor und nach der Namensänderung des Unternehmens in Reichert gebaut wurde (später stellte es die Produktion amerikanischer Mikroskope ein). Als A. O. Besitzer werden bestätigen, dass das Modell 110 ein großes, solides, gut konstruiertes, hochwertiges Mikroskop mit reibungsloser Bedienung und guter Funktion ist.

Die vier A.O. Unendlich korrigierte erweiterte Plan-Achromat-Objektive umfassen ein 4x/0,12, 10x/0,25, 20x/0,50 und ein 40x/0,66. Ebenfalls erhältlich waren 45x-, 50x- und 100x-Objektive, obwohl sie möglicherweise nicht alle belastungsfrei waren. Sie erzeugen sehr gute, weite, scharfe und kontrastreiche Ansichten. Der graduierte Rundtisch lässt sich mit den angebrachten Knöpfen leicht zentrieren, aber es ist nicht vorgesehen, Objektive zu zentrieren.

Der binokulare oder trinokulare Kopf (der eine sehr geringe induzierte Doppelbrechung aufweisen kann) ist mit einem Polarisationsfilterrad an einem Zwischentubus befestigt, während der spannungsfreie monokulare Kopf eine interne Blende, einen Flip-Hebel-Analysatorfilter und eine separate Bertrand-Linse hat Hebel mit Objektivfokus. Der Fernglaskopf verfügt über zwei belastungsfreie 10x-Weitfeld-Okulare und der Monokularkopf verwendet ein passendes 10x-Weitfeld-Okular mit Fadenkreuzabsehen (sechs verschiedene Okulare wurden hergestellt).

In der Nase befindet sich ein 6x20 mm Plattenschlitz. Der zentrierbare Kondensator ist der 1,25 n.a. Abbe-Asphärischer Typ mit ausschwenkbarer Vorsatzlinse. Die Feldlinse hat einen drehbaren Polarisator und es gibt Drehknöpfe für einen internen Tageslichtfilter sowie eine Feldblende. Die dicke Emaille-Oberfläche dieser Ständer hält gut und ist leicht zu reinigen (ich verwende ein gutes Autowachs). Die 20-Watt-Halogenlampe im Sockel ist auf einem Halterclip ausziehbar, sehr einfach (und kostengünstig) austauschbar.

In der trinokularen Version lässt sich ein Fototubus (Kamera) einfach abnehmen und nach Belieben durch eine Kappe ersetzen, und es gibt einen Hebel zum Umschalten zwischen Tubus und Okularen (100% pro Richtung). Ich habe eine Nikon 990 Digitalkamera mit der Trinoc-Version verwendet, die an einem Okular befestigt ist, das in den Fototubus eingesetzt ist. Die Kamerabilder sind nahezu parfokal mit den Objektiven, was das Fotografieren mit diesem Mikroskop sehr einfach und komfortabel macht.

Gut aussehende, gut verarbeitete amerikanische Hardware, mit feiner Optik und angenehm zu bedienen. Many of us regret the end of this distinguished company's products after its merge into the Leica conglomerate.

Zeiss Standard, Late 1970s

During our time frame, Zeiss made a very popular polarizing petrographic microscope based on the various Standard 14, 16, and 18 stands. It used the famous Zeiss Pol objectives and one or two intermediate tubes for polarizing accessories. Zeiss pioneered modular designs with the Standard, which soon became the norm for all makers. Many options and accessories were produced, so a real mix-and-match is possible for the numbered variations.

Some versions of the Standard stand had a monocular head and somewhat simplified layout, which they marketed as student lab scopes. Standards are a little smaller and lighter than other microscopes in this list, so it is the only one that is reasonably portable. For benchtop research use, Zeiss provided intermediate tubes containing an rotating analyzer, with or without a Bertrand lens, an Optovar (magnification changer) with a Bertrand lens, a binocular or trinocular head (some with with a gear to keep the eyepiece crosshair aligned), and more complex assemblies of substage condensers and pol filters. Some of these parts, including objectives, were shared with the high-level Universal or Photomic models, making this machine a real "pocket rocket." All were very well made, as everyone seems to agree.

In this example's binocular head, the Zeiss Cpl W (widefield) 10x eyepieces are high eyepoint (goggle) type. More commonly in Zeiss pol scopes, you will see Kpl oculars that are often not widefield. Those with a cross hair or other reticle have helical focus. The two intermediate tubes include an upper one with a calibrated rotatable analyzer (polarizing filter) in a sliding plate, and a slot for a 4x12 mm compensating plate (Zeiss "rot 1" whole wave plates remain common). The lower tube is a Zeiss Optovar which has a wheel with stops for additional magnifications of 1.0, 1.25, 1.5, 2.0, and a Bertrand lens (marked Ph for its use in centering phase contrast objectives).

The four 160 mm Zeiss objectives in my example include a Plan 2.5/0.08, a 10/0.22, a superlative 25/0.60 Neofluar with retracting tip, and a 40/0.85 with retracting tip. The 100x/1.25 oil is more rare. These all use a system in which you turn two rings in the objective barrel to center the view. The large rotating circular stage in this example has a fine Zeiss X-Y slide holder (a real treat), or a smaller circular stage with a built-in X-Y holder used in Universals might also be installed. The condenser has a diaphragm, a flip-up 1.3 n.a. top lens (red lettering for the pol version), a swing-out auxiliary lens, and a holder for the rotatable polarizing filter.

The lighting system in this one uses a 10-watt halogen bulb with a brightness control knob in the base, and an on/off switch in the power cord. Other versions have a 15-watt tungsten filament lamp powered by a separate transformer. The instruction manual for this model is a free PDF file on the Zeiss company website. too bad the other companies are not so helpful.

All of the great qualities that we expect from Zeiss made their Standard model extremely popular and in wide use even today. I have read some opinions that Zeiss lenses are superior to all contemporaries, but to my eyes they are not better than optics of the other major makers, and often are not very planar. Many older Zeiss Standards suffer from delamination of internal lenses and filters, especially the analyzer (upper pol filter). I know of no practical way to repair them, so you must find replacements for really bad ones (delamination around the edges might not hurt the view much).

Otherwise, it is a great pleasure to use this scope, and you will be happy to have one.

The Nikon Labophot was an "entry level" benchtop scope, less expensive than the Optiphot line. I have never seen an Optiphot pol scope, but the same modular parts should fit either model. The Labophot pol version has some interesting features. A large whole-wave compensating filter is permanently mounted in a filter holder over the polarizer, which you can swing in and out and also rotate. The polarizer (also rotatable) mounts in a removable holder in the foot directly over the field lens. The Achromat condenser has a flip-up lens, iris, and centering screws. The graduated circular stage is centerable. The analyzer is in a slider plate in an intermediate tube accessory. The binocular head has a built-in Bertrand lens on a dial beneath the eyepiece tubes, which works well. The eyepieces are Nikon CFW 10x, with one being a focusing "CM" containing a crosshair with a graduated horizontal axis. The 20-watt halogen lamp is in a holder that plugs into the back of the base, cheap and easy to change. There is an on-off and light intensity dial in the front.

In the five-place nose turret the 160 mm Nikon pol objectives include a 4x/0.10, 10x/0.25, and 40x/0.65 with retracting tip. A 20x/0.45 and 100x/1.25 oil with retracting tip were available as options. They are very similar to Nikon's biological E Plans in quality.

I was very impressed by the Nikon optics in this scope, which provide really wonderful wide, bright, sharp, planar images. In fact, the view has not been surpassed by any other in my experience, the biggest plus for this machine. Also nice is the large size of the controls, good stand design, and overall smooth and easy operation. Negatives include a lack of individual objective centering, no slot for a compensating plate (although the one over the field lens serves well), and sorry to say, this stand is not noted for its durability. But oh my, those Nikon optics!

The Labophot (and successor called Labophot 2) biological scopes are common on the used market, but the pol version is relatively rare.


Wild Heerbrugg M21, Early 1970s

The four achromat objectives on my example are a 4/1.0 Pol, Pol 10/0.25, Pol 20/0.45, and Pol 40/0.65. A Pol 100/1.25 oil immersion lens was available. The 20x, 40x, and 100x lenses have spring-loaded tips to reduce contact damage. They each have an easy if unique 2-knob centering feature, and they fit into a quick-release turret nosepiece. The head attached to a body tube with a rotatable calibrated analyzer, and a slot for a 4x12 mm compensating plate. The large Pol (strain free) condenser has a flip up top lens, a diaphragm, and a swing-out filter holder. Beneath that, a swing-out polarizing filter can be rotated. The field lens is adjustable and a field diaphragm is built into the light tube, so that Kohler illumination can be achieved.

The strain-free monocular pol head had six different eyepieces with crosshairs made for it, and it includes a built-in adjustable, focusable Bertrand lens in a none-too-handsome aluminum head barrel. If you can make do without a Bertrand lens, a special version of the binocular head was made with a quartz filter to cancel strain effects, but this head is very rare. As binocular viewing beats one-eye almost any time, it is not hard to accept slight birefringence from using an M20 head, which is a perfect match.

An intermediate photo tube with attached camera tube was available, not a trinocular head but it worked to the same effect. Another intermediate tube can be installed for incident (reflecting) light, but it needs different objectives (easy to add in a separate removable turret).

The Wild MTr3 power source is switchable for 4 international voltage inputs, and it has an on-off switch and four output power levels. Several other transformers were made as well. They power a 20-watt tungsten filament lamp with a brass sleeve, which is becoming rare and somewhat expensive to replace.

I expect that all of the parts that convert the M20 biological scope into an M21 could also be used to create an M21 EB (the M20 EB was an extended-base version of the M20). However, I don't know if an M21 EB was actually sold by the company. A special, large lighting system rig was available, into which the stand could be mounted to provide powerful lighting for phase contrast and ultraviolet fluorescent applications.

No other microscope of any age matches the feel of quality presented by the Wild Heerbrugg M21 (and its siblings). If you do not care for more modern designs, this is one for a lifetime.

Olympus BH-2 BHTP, Late 1980s

I have to confess up front that this particular Olympus BH-2 BHTP (pol version of the BHT) is the microscope I prefer over all others, including some great very large research instruments I have used in past years. It has taken me a long time and a steady flow (or flux, as scientists might say) of dollars to obtain and refurbish all of its parts and accessories, but now that it purrs like a kitten, I can tell you it was worth every penny and frustration. It has earned a permanent and revered place in my research lab.

Olympus developed the BH-2 model lineup from its good-but-homely BH series of the 1970s. They were a big step up from older styles of lab and research microscopes produced in previous years, and it appears that the company went all out with a huge effort to get it right, no matter what it took. It has a fairly large stand but still can fit into a hard case for transportation (not something that should be routinely done, however). Parts and controls are a good fit for my big hands. There was also a slightly larger edition with a wider base and very powerful 100-watt light source called the BHSP (pol version of the BHS).

As in the BHT (as opposed to a BHTU, which uses an inward-facing turret), the objectives are mounted in a quick-removable nose turret, which for the BHTP has side screws to center 3 of its 4 objective spaces. The large circular stage can also be centered, and it can be set to click at every 45 degrees of rotation. The objectives are pol versions of the excellent DPlan line used in the biological version. The super-wide-view SPlan objectives do not have strain-free versions, but they probably work fine on a pol scope anyway. I have a set of 4/0.10, 10/0.25, 20/0.40, and 40/0.65 DPlan Po objectives mounted on the scope, with 100/1.25 oil, SPlan FL2/0.08, and Olympus dispersion staining objectives on a separate spare turret. Very handy. All are 160 mm tube length, 0.17 cover slip.

The 20 watt halogen lamp in a holder in the base is bright enough, although just barely. The intermediate body tube contains a slide-out analyzer, a rotate-in Bertrand lens with a separate focus, and a 6x20mm slot for wave plates. The binocular and trinocular heads have a gear that moves the eyepieces in and out to maintain the focus for different eye widths, very slick. There was a monocular head made, but thank goodness it is almost never seen. A line of compensating eyepieces labeled WHK (field number 20) is available in 8x, 10x, 12.5x, and 15x powers (only the 10x is common) and they work extremely well with the DPlans. I use a WHK 8x as a photo relay lens attached to a Nikon Coolpix 990 for photomicrography, which is close to ideal. The excellent PM-10AD automated film camera system for this model has become relatively cheap and easier to find, now that fewer people use film.

I paid only $1200 for the stand with some "issues" and no accessories, but it would take some luck or hard bargaining to find one under $2000 in fairly complete operating condition. It is easy to work on, a big plus for maintenance.

I cannot say that any one feature of my BHTP is better than the best on the other excellent microscopes. It is just that everything on this machine is really good, not just some or most of it. Great quality and design, excellent optics, all operations first rate, good looks, ergonometric controls, accessories and spare parts available everything a petrographer could want, and more.

In conclusion, I wonder if the relative scarcity of these six microscope models on the open market is due more to their owners' unwillingness to trade them in for newer machines, than to relatively few being manufactured. With instruments so satisfying and functional as these, it would be understandable. And after all, the polarizing options we use have stayed pretty much the same during the past 40 years. With care and maintenance, any of these microscopes could provide fine service virtually forever.

Some machines, such as the Leitz Laborlux of the 1980s, would surely be on my list except that I am not personally familiar with them. Others are probably too expensive for now, but as years pass, they likely will become more accessible for normal pockets through eBay and other popular sources.

Comments and other opinions are always welcome: contact the author Greg McHone


Segmentation of petrographic images by integrating edge detection and region growing ☆

A novel approach to segmenting petrographic images is proposed in this paper. A series of edge operators with various sizes of masks are first defined. By considering a larger neighborhood, the effects of noise or surface irregularities on edges are reduced. Color edges in an image are obtained by combining the edge operators and a color edge detection algorithm. A seeded region-growing algorithm is then used to segment the image based on the color edge information and the distances between edge-pixels and non-edge pixels. Seed regions are created automatically. These regions grow simultaneously. After all pixels in the image are labeled, the boundaries shared by two regions are checked. If a boundary is weak enough, it is eliminated and the corresponding two regions are merged. In the ultimate segmented map, each region whose size is large enough corresponds to a mineral grain in the image. This approach has been implemented in C++ under the Linux environment. Three sets of petrographic images were used to test the method.


Fortsetzen

La photographie polyfocale est une méthode permettant d’obtenir des images numériques à grande profondeur de champ. Une série de prises de vue d’un fossile est réalisée en lumière réfléchie à différents niveaux de mise au point depuis le bas vers le haut du spécimen. Un logiciel fusionne alors les éléments nets de chaque image en une unique image composée qui est alors entièrement nette. Les microscopes destinés à cet usage sont coûteux. Cependant, un microscope pétrographique équipé d’une caméra numérique peut produire une telle série d’images qui peuvent alors être fusionnées par un logiciel au prix accessible. La photographie polyfocale semble être supérieure aux autres méthodes de photographie pour illustrer les conodontes. Les images composées montrent des caractéristiques internes, telles que les cavités basales et la matière blanche, et le logiciel peut convertir une image composée en une paire d’images stéréoscopiques.


Department of Geography and Geology

An introduction to structural geology, geological maps and environmental geology. In structural geology, the student will learn how to describe measure and analyze planar and linear features in rocks, including folds, faults and fabrics. Geological map interpretation will allow the recognition of how rock relationships are depicted on maps, and practical classes will concentrate on the construction of geological cross-sections and the interpretation of geological histories. In environmental geology, the student will be introduced to the natural and anthropogenic physical and chemical factors that affect the environment, with topics including climatic change and the combustion of fossil fuels ocean pollution toxic and radioactive waste disposal land use management geological hazards water resources and energy resources.

An introduction to crystal chemistry, crystallography, optical mineralogy and the geology of mineral deposits. The course is designed to develop the theoretical knowledge and critical practical expertise in observing, analyzing, describing and classifying minerals and rocks, using a hand lens to investigate hand specimens and a petrographic microscope to investigate thin sections. These basic skills are essential for the identification of ore and industrial minerals, as well as in the investigation of sedimentary, igneous and metamorphic rocks that will be introduced in advanced level courses.

An introduction to the physical and chemical processes that operate within different environments and produce a range of geomorphological features on the Earth Introductory aspects of physical geology, including: weathering and erosion landforms (rivers, slopes, coastlines, arid lands, glaciated environments) and the use of topographic maps An appreciation of the processes acting on the Earth’s surface and how they can be used to interpret Earth history as critical guide to understanding the global distribution of rocks, geological features and earth resources An introduction to historical geology - origin of the Earth, origin of life on Earth, the geological timescale - with an emphasis on using present geological processes to interpret the past.

An introduction to the study of earth materials and earth systems, giving an overview of how basic earth processes work and how rocks and minerals are formed Introduces topics such as the structure of the Earth, its internal processes, and basic earth materials, minerals and rocks A central focus is on plate tectonics, now seen as the unifying concept linking earth processes and materials in the rock cycle Practical instruction will provide the basic skills of mineral and rock identification, and will also cover volcanic and seismic processes on broader regional and global scales.

Year 2

An in-depth study of the hydrological cycle, evaporation/transpiration, and rainfall-runoff relationships in hydrogeology. The factors affecting evaporation and evapotranspiration from free water surfaces and soils. Different estimates and measurements of evaporation and evapotranspiration and soil moisture storage and movement. The nature and origin of different types of aquifers, their geological properties, the various types of groundwater flows to wells, flows within aquifers under steady/nonsteady conditions. Techniques of hydrogeological investigation, including drilling and pump testing. The hydraulics of surface water systems and seasonal variability of the flow pattern in streams and rivers. Flooding and drought. Special emphasis on the water resources of Jamaica and other Caribbean islands.

The course provides the basic skills necessary to understand sedimentary rocks. Classification schemes for clastic and carbonate sedimentary rocks based on grain size, grain type and grain fabric, and their use in the field, in hand specimens and under the microscope. Sedimentary structures (erosional, depositional, post-depositional). Diagenetic features of rocks, and diagenetic pathways using sedimentary fabrics, stable isotopes and petrography.

The course builds on the Level 1 course in plate tectonics and sets igneous, metamorphic and sedimentary rocks within their geological context. It will look at igneous suites and their geochemical characterization, and how this can be used to identify their plate tectonic setting. Metamorphic rocks will be used to infer geological indicators. The course will also build on the student’s understanding of structural geology from GEOL1104, and explore the different tectonic styles found in different parts of the Caribbean and their importance to geological resources.

The course builds on the two major rock types (igneous and metamorphic) and rock-forming mineral identification introduced in GEOL1101 and GEOL1103, in the context of the mineralogy, chemical composition, petrology, field geology, tectonics (at the macro- and micro-scale), structure, and historical genesis of these rocks.

An overview of the most important fossil groups, and an introduction to modern palaeontological methods and research. The practical part of the course covers the fundamentals of fossilization and taphonomy and the morphology of common fossil groups within the major phyla. The lecture portion introduces the most important topics in palaeobiology, evolution, the species concept in palaeontology, phylogenetics, speciation and extinction. There will also be an overview of the major patterns in life history, covering large-scale biotic radiations and crises and their linkages to global environmental change.

The course introduces students to the theory and general principles of GIS and to practical skills and hands-on experience in its use: the fundamental concepts and basic functions of a GIS the properties of GIS maps the structure of a GIS database coordinate systems and map projections methods of performing simple vector and raster spatial analysis. In lab exercises students will work with ArcMap to visualize geographic data, create maps, query a GIS database, perform spatial analysis using common analytical tools, and solve geographical problems using a systematic approach. The course introduces the core functionality of GIS software packages such as ArcMap, ArcCatalog, and ArcToolbox.

Various techniques for collecting field data in geology, including geological mapping, collection of structural data, collection of data in a field notebook, and sedimentary logging. The course will distinguish between data (observation and recording of information) and interpretation of data. It will involve a 5-day MANDATORY residential field course and one-day field trips. One-day field trips are held on Saturdays and/or Sundays. Field trips are MANDATORY. The course begins in week 7 of Semester 1 and ends in week 6 of Semester 2.

Year 3

Advanced sedimentology Facies analysis.

An approved research project in the field of Geosciences is undertaken in the summer preceding the final year of the programme. The course involves the formulation of a research project, the execution of the project and presentation of results. The final outcome involves a multi-media presentation of the research results, and the submission of a dissertation in Semester 2.

A field-based research project to be undertaken in the summer preceding the final year of the programme, followed by laboratory analyses and report writing. The completed project report and an oral presentation will be required in Semester 2 of the final year.

The concept of the Petroleum System. Source rock formation and evaluation. Chemical components of petroleum. Primary and secondary migration of hydrocarbons. Reservoirs traps and seals. Searching for hydrocarbons. Geophysical methods used in the search for hydrocarbons. Hydrocarbon provinces of the Caribbean and the Gulf of Mexico.

Definitions for resources and reserves Abundances of metals in the Earth’s crust Overview of the natural processes that produce metallic mineral deposits The metallic mineral potential of Jamaica and the Caribbean How a geologist contributes to the development of metallic mineral occurrences: field mapping, sampling, core logging, data/information interpretation from field and laboratory, report writing Rare Earth Elements Construction materials (building stones, aggregates, cement) Industrial minerals. Resource assessments for metallic and industrial minerals.

Spatial and temporal variations in precipitation. Creation of rainfall maps using isohyetal, arithmetic mean and Theissen polygon method. Statistical methods for calculating return periods for rainfall and flood data. Hydrograph separation using computational methods and calculation of baseflow, inter and overland flow. Types of flooding and flood hazards in Jamaica. Climate change and hydrological hazards. Hydrologic Simulation models, steps in watershed modelling, description of model’s principles, mainly HEC HMS models Flood plain hydraulics - principles and concepts of HEC RAS (1D) model including case studies. Hydraulic properties of aquifers and their methods of determination. Groundwater flow calculations and flow variation under different climatic and non-climatic conditions. Geophysical and geological investigations for groundwater sources. Groundwater contamination and transport model. Groundwater wells: types and methods of drilling. Water resources of the Caribbean, with special emphasis on Jamaica. Climate change and challenges in the water sector: Jamaica and the Caribbean.

Introduction to Geophysics Gravity Methods Geomagnetics Applied Seismology Electrical Resistivity Methods. Electromagnetic Methods. Ground- Penetrating Radar. Case studies: Overview of geophysical techniques in engineering, environmental geology, oil exploration, archaeological studies and forensic applications A field trip in which students will use Electrical Resistivity, Ground Penetrating Radar and Seismic Refraction survey techniques to identify subsurface geology, aquifers, lithological boundaries, and other engineering and environmental issues.

To be replaced in 2022/2023

An introduction to the basic principles and techniques in disaster management A study of theory, hazards, vulnerability, response capability, risk Evaluation, disaster scenarios, disaster management, preparedness, prevention, emergency response, and simulation Basic concepts of geology, geomorphology, tectonics and geophysics in the study of natural hazards, with special reference to the Caribbean Hazards and risks related to volcanic activity, earthquakes, landslides, hydrometeorological processes flooding and hurricanes Hazard mapping. Approaches to natural hazard loss-reduction.

This course provides a theoretical and practical basis for understanding present-day tropical environments and the causes of global environmental change as well as for assessing the scale of human interference in natural environmental processes. While the causes and effects of climate change are global in scale, the course focuses on aspects directly relevant to the Caribbean Region, which include sea-level change, the influences of the different modes of climate variability (E.g. ENSO NAO AMO) and tropical cyclone activity.

Indicative topics include: documentary records of past climate change biological 'proxy' records of climate variations and their quantification the record of climate variability in the Tropics low-latitude/high altitude ice-core records oceanic records and past history of oceanic circulation and sea surface temperatures role of atmosphere-ocean interactions (e.g. ENSO) on global climate change sea level change palaeotempestology General Circulation Models (GCMs) of the global climate system the concept of climate 'determinism' and human ecodynamics.

Geological evolution of the Caribbean Geology of Caribbean mainland and island countries, and the Caribbean seafloor.

Review of GIS principles, concepts and components Spatial Data Representation models Remote Sensing principles, concepts and components GNSS principles, concepts and components GNSS Geodata acquisition Spatial data generation and acquisition Geodatabase creation and population Data Automation Geodatabase query Geo-visualization techniques GIS Web Mapping (Geospatial Web Services) Mobile GIS Solutions GIS Programming & Application Development Geospatial data analysis Spatial Statistics FOSS SDI & Geospatial standards

The University of the West Indies
Mona, Jamaica

Our 7 faculties and 12 professional schools offer more than 200 programmes to some 18,000 graduate, undergraduate and continuing studies students.

The UWI, Mona ranks first in Jamaica among accredited tertiary-level programmes. In 2012, the University was again one of Jamaica’s Top 100 Employers.


Reconstructing the original composition of kimberlite melts in the mantle and delineating the processes that modify them during magmatic ascent and emplacement in the crust remains a significant challenge in kimberlite petrology. One of the most significant processes commonly cited to drive initial kimberlite melts towards more Si-Mg-rich compositions and decrease the solubility of CO2 is the assimilation of mantle orthopyroxene. However, there is limited direct evidence to show the types of reactions that may occur between mantle orthopyroxene and the host kimberlite melt.

To provide new constraints on the interaction between orthopyroxene and parental kimberlite melts, we examined a fresh (i.e. unmodified by secondary/post-magmatic alteration) orthopyroxenite xenolith, which was recovered from the serpentine-free units of the Udachnaya-East kimberlite (Siberian Craton, Russia). This xenolith is composed largely of orthopyroxene (

90%), along with lesser olivine and clinopyroxene and rare aluminous magnesian chromite. We can show that this xenolith was invaded by the host kimberlite melt along grain interstices and fractures, where it partially reacted with orthopyroxene along the grain boundaries and replaced it with aggregates of compositionally distinct clinopyroxene, olivine and phlogopite, along with subordinate Fe-Cr-Mg spinel, FeNi sulphides and djerfisherite (K6(Fe,Ni,Cu)25S26Cl).

Primary melt inclusions in clinopyroxene replacing xenolith-forming orthopyroxene, as well as secondary melt inclusion trails in xenolith orthopyroxene, clinopyroxene and olivine are composed of similar daughter mineral assemblages that consist largely of: NaK chlorides, along with varying proportions of phlogopite, Fe-Cu-Ni sulphides, djerfisherite, rasvumite (KFe2S3), Cr-Fe-Mg spinel, nepheline and apatite, and rare rutile, sodalite, barite, olivine, Ca-K-Na carbonates and NaK sulphates. The melt entrapped by these inclusions likely represent the hybrid products produced by the invading kimberlite melt reacting with orthopyroxene in the xenolith.

The mechanism that could explain the partial replacement of orthopyroxene in this xenolith by clinopyroxene, olivine and phlogopite could be attributed to the following reaction:

Orthopyroxene + Carbonatitic (melt) ➔ Olivine + Clinopyroxene + Phlogopite + CO2.

This reaction is supported by theoretical and experimental studies that advocate the dissolution of mantle orthopyroxene within an initially silica-poor and carbonate-rich kimberlite melt. The mineral assemblages replacing orthopyroxene in the xenolith, together with hosted melt inclusions, suggests that the kimberlitic melt prior to reaction with orthopyroxene was likely carbonate-rich and Na-K-Cl-S bearing. The paucity of carbonate in the reaction zones around orthopyroxene and in melt inclusions in clinopyroxene replacing xenolith-forming orthopyroxene and xenolith minerals (orthopyroxene, clinopyroxene and olivine) is attributed to the consumption of carbonates and subsequent exsolution of CO2 by the proposed decarbonation reaction.

Concluding, we propose that this orthopyroxenite xenolith provides a rare example of the types of reactions that can occur between mantle orthopyroxene and the host kimberlite melt. The preservation of this xenolith and zones around orthopyroxene present new insights into the composition and evolution of parental kimberlite melts and CO2 exsolution.


The Encyclopedia of Mineralogy

Author: Keith Frye
Publsiher: Springer Science & Business Media
Total Pages: 794
Release: 1981-12-31
ISBN 10: 0879331844
ISBN 13: 9780879331849
Sprache: EN, FR, DE, ES & NL

The Encyclopedia of Mineralogy provides comprehensive, basic treatment of the science of mineralogy. More than 140 articles by internationally known scholars and research workers describe specific areas of mineralogical interest, and a glossary of 3000 entries defines all valid mineral species and many related mineral names. In addition to traditional topics - descriptions of major structural groups, methods of mineral analysis, and the paragenesis of mineral species - this volume embraces such subjects as asbestiform minerals, minerals found in caves and in living beings, and gems and gemology. It includes current data on the latest in our geological inventories - lunar minerals. It describes the properties, characteristics, and uses of industrial resources such as abrasive materials and Portland cement. A directory will guide traveling mineralogists to the major mineralogical museums of the world, with their special interests noted. Clear technical illustrations supplement the text throughout. To help the student and professional find particular information there are a comprehensive subject index, extensive cross-references of related topics (whether in this volume or others in the series), and reference lists to background information and detailed advanced treatment of all topics. The Encyclopedia of Mineralogy is a valuable reference and source for professionals in all geological sciences, for science teachers at all levels, for collectors and `rock hounds', and for all who are curious about the minerals on earth or those brought back from outer space.


4. Results

4.1. Chronology

[6] Establishing an accurate chronology was complicated by a lake-wide 2 cm thick slightly erosive turbidite at 2 cm depth. However, by comprehensive examination of the sediment at the SEM and knowing the location of the 137 Cs peak we have established a reliable chronology. We obtained from the same location an intact water sediment interface with both a freeze corer and short gravity corer in two successive years. Sediment cores from 2000 contained one additional lamination compared to the cores retrieved in 1999. This confirms that the laminations are annual. We counted 7 varves from the top of the sequence to the turbidite. Below the turbidite is a well-defined 137 Cs peak that identifies 1963 (Figure 2). This peak occurs at the exact same stratigraphic position in the three cores. We believe that the peak is located at its real stratigraphic position and that migration down-core is very unlikely, because the sediment is laminated, very poor in diatoms and organic matter, rich in clays, and because the 137 Cs peak has been shown to be reliable in minerogenic clay-rich Arctic sediments [ Lamoureux, 1999b ]. We estimate that ∼9 yrs of sediments were eroded by the turbidite, by counting varves upward from the interval of the 137 Cs peak to the lower boundary of that event. The varve count below 1963 is consistent with the chronology inferred from the 210 Pb curve. However, some microbioturbation occurs below 1963, suggesting that the correlation with instrumental data before 1963 may not be as accurate as in the uppermost section.

4.2. Calibration With the Instrumental Record and the 400 Years Record

[7] Sediment measurements are reproducible among the cores: the median apparent disk diameter, mD0, of two cores separated by 200 m, correlates well for 35 yrs (r = 0.76). BSEI and petrographic microscope measurements taken on the same core also compare well (r = 0.78). The shape of the grains is mainly rounded, Rich being 0.56 (Table 1). Snow Melt Intensity (SMI), defined as the maximum snow depth decrease for a period of 10 days (Table 1), correlates with mD0 for 35 yrs of record (r = 0.51 [p = 0.002] for core #99-10-5 using petrographic microscope and 0.53 for core #99-10-7 using BSEI [p = 0.001]) (Figure 2). In core #99-10-7 using BSEI, SMI also correlates positively with the absolute weight of the 10–20 μm and 20–60 μm fractions (r = 0.53 [p = 0.001] and r = 0.50 [p = 0.002] respectively). Varve thickness measured on thin-sections weakly correlates with mean summer temperature (r = 0.16) or melting degree-days (MDD) (r = 0.27) (Table 2).

SMI Rain M–S pcp M–S MDD MJJ T° MJJ Snow Depth
MDD MJJ −0.09 −0.20 −0.20 1.00
T° MJJ −0.28 −0.07 −0.03 0.82 1.00
SnowDepth 0.21 0.24 0.24 −0.27 −0.21 1.00
ichD0 0.53 −0.31 −0.56 0.11 −0.04 0.07
% 4–10 −0.19 0.35> 0.44 0.01 0.00 −0.07
% 10–20 0.06 0.22 0.19 0.07 −0.05 −0.10
% 20–60 0.11 −0.32 −0.45 −0.06 −0.03 0.06
%>60 0.02 −0.13 −0.04 0.01 0.07 0.07
Wght 4–10 0.24 0.08 −0.03 0.23 0.12 0.02
Wght 10–20 0.53 0.04 −0.16 0.22 0.07 0.03
Wght 20–60 0.50 −0.09 −0.28 0.28 0.21 0.02
Wght >60 0.06 −0.06 −0.03 0.18 0.17 0.06
Vrv Thickn 0.10 −0.30 −0.15 0.27 0.16 0.06
  • ein Correlations in Boldface are significant at p = 0.05. Coefficients discussed in the text are underlined. Vrv Thickn = varve thickness.

[8] We measured grain-size for each sedimentary layer for the last 400 years using the image analysis technique. The record shows a clear coarsening trend during the 20th century that is visible in both mD0 and the relative percentage of the different grain-size fractions (Figure 3). The varve thickness does not show an increase during the 20th century.


05-MAG-AP2 Petrological Methods in Ore Geology

The module covers theoretical, petrographic and laboratory techniques applied to study rock- and ore deposit-forming processes in nature. The interactions between solids and fluids will be a specific focus in this module. Microscopic and spectroscopic techniques for mineral identification and analyses as well as computational methods for solving problems in ore geology will be introduced.

Learning Outcomes, Targeted Competencies:

characterize chemical and isotopic compositions of rocks and minerals using instrumental analytics
calculate by means of dedicated computer programs PTX-phase relations and solubility of elements in natural fluids
identify ore and gangue minerals using a petrographic microscope and recognize phase assemblages and parageneses
acquire an in-dept understanding of physico-chemical processes in sources and traps of common metal deposits

Course Type 1: Lecture, Exercise (L+E) 4.0 SWS ( 56.0 h)

56.0 h presence time
72.0 h self-study
52.0 h exam workload

Examination:

Anderson, G. (2005) Thermodynamics of natural systems, Cambridge University Press
Robb, I. (2005) Introduction to ore-forming processes, Blackwell Scientific Publications, London


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