Wann und warum ein Stereomikroskop die ideale Wahl ist
Jeden Tag werden durch neue Technologien immer kleinere Materialien hergestellt – warum also ein Stereomikroskop? Mitunter liegt der Fokus auf der Betrachtung extrem kleiner Objekte, die oft nur wenige Mikrometer groß sind und eine 1000-fache oder noch stärkere Vergrößerung erfordern. Häufig geht es aber auch um Strukturen im Millimeterbereich – in solchen Fällen ist eine Vergrößerung von 10X–50X mehr als ausreichend.
Vorteile der Stereo-Optik in der Produktion
Betrachten wir zunächst den Stereo-Aspekt. Räumliches, d. h. dreidimensionales, Sehen ist möglich, indem unser Gehirn die von beiden Augen wahrgenommenen Bilder bzw. die Unterschiede dazwischen verarbeitet. Warum also diesen Vorteil nicht nutzen? Viele Stereomikroskope verwenden eine Galileische Optik, d. h. zwei unabhängige und parallele Lichtwege werden durch ein einziges Objektiv an einem Brennpunkt auf der Probe fokussiert, fallen aber mit der gleichen Winkelabweichung in jedes Auge, um denselben Stereoeffekt zu bewirken.
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| Abbildung 1: Galileische Optik im Stereomikroskop SZX7 von Olympus. |
Warum ist das so wichtig? Beim Arbeiten unter dem Mikroskop ist diese räumliche Tiefe Voraussetzung für die Hand-Augen-Koordination, damit Hände und Werkzeuge an der richtigen Stelle platziert werden können. Bei Herstellern medizinischer Geräte kommt es häufig vor, dass in Produktionsbereichen 25 oder mehr Mitarbeiter unter Stereomikroskopen an der Montage und Justierung von Produkten arbeiten, die uns im Notfall am Leben erhalten. Für die perfekte Konstruktion von Produkten wie Herzschrittmachern und künstlichen Herzklappen sind manuelle Arbeitsschritte unerlässlich, aber das menschliche Auge stellt eine Schwachstelle dar. Stereomikroskope können dieses Manko ausgleichen. Dasselbe ist auch in der Elektronik und in vielen anderen Bereichen der Fall. So müssen zum Beispiel in der Elektronik kleine elektrische Verbindungen verlötet werden, die eng beieinander liegen und sich leicht gegenseitig kurzschließen könnten – auch hier sind Vergrößerung und räumliches Sehen entscheidend.
Größere Arbeitsabstände ermöglichen die Betrachtung größerer Proben
Ein weiterer Vorteil von Stereomikroskopen sind die großen Arbeitsabstände. Der Arbeitsabstand gibt an, wie weit die Probe von der Objektivlinse entfernt ist, wenn sie richtig fokussiert ist. Bei manchen Herstellern relativ großer Bauteile ist es hilfreich, zwischen Objektiv und Probe einen Abstand von 8 bis 10 Zentimetern zu haben. Dieser Abstand hängt von der Objektivvergrößerung ab, allerdings ist auch ein Arbeitsabstand von mehr als 15 cm möglich, vorausgesetzt, die Vergrößerung entspricht den Anforderungen. Ein solcher Arbeitsabstand ist auch hilfreich, wenn versucht wird, in einen Hohlraum zu blicken. Der fokussierte Bereich kann einige Zentimeter weiter unten liegen, aber die Oberkante der Probe hat keine Auswirkungen auf die Objektivlinse.
Ein weiteres ideales Einsatzgebiet eines Stereomikroskops sind große Bauteile, an denen genaue Inspektionen stattfinden, beispielsweise Schweißnähte in der Automobilindustrie. In Karosserieteilen gibt es zahlreiche Schweißnähte, und wie gut diese Schweißnähte halten, liegt im Detail. Es werden Proben aus der Produktionslinie entnommen und Querschnitte durch die Schweißnaht hergestellt. An den Proben wird geprüft, wie weit die Schweißnaht in das Metall eindringt. Werden winzige Hohlräume in der Schweißnaht selbst festgestellt, könnte dies ein Risiko für ein späteres beanspruchungsbedingtes Versagen bedeuten.
Eine vielseitige, ergonomische Beobachtungslösung
Es gibt noch viele weitere Gründe, weshalb ein Stereomikroskop zum Arbeiten ideal ist. Beispielsweise wurden zahlreiche ergonomische Verbesserungen vorgenommen, die die körperliche Belastung und die Arbeitsposition auch bei mehrstündigem Arbeiten am Mikroskop verbessern. LED-Beleuchtung bietet eine hellere Beleuchtung mit geringerer Wärmeentwicklung und längerer Lebensdauer des Leuchtmittels. Die Auswahl verschiedener Mikroskopstative ermöglicht beliebige Montagearten des Mikroskops, um die Probe aus jedem Winkel zu betrachten. All diese Aspekte machen die Arbeit unter einem Stereomikroskop beim Betrachten von Proben zu einer hervorragenden Lösung.
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| Abbildung 2: Ergonomische Verbesserungen an Stereomikroskopen erlauben eine korrekte Körperhaltung und bequeme Betrachtung über einen längeren Zeitraum. |
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| Abbildung 3: Mit den vielseitigen Mikroskopstativen lässt sich ein Stereomikroskop in beliebigen Positionen montieren. |