Dit is Ernst Leitz 1843-1920 (Fabrikant van microscopen en camera’s te Wetzlar)
Bij het lezen van deze naam zie ik machines in een fabriekshal op een oude zwartwitfilm.
Lenzen voor microscoopobjectieven gevat in koperen tubus met fijne draad.
Glas waar de vonken uitspatten. Vonken van kwaliteit.
Dit is een Leitz microscoopobjectief 4.3 x uit ongeveer 1930. 75 jaar oud en nu nog als nieuw!
Ik stel me de geduldig studerende geleerden voor bij petroleumlicht omstreeks de vorige eeuwwisseling. Strenge koppen met klassieke knevels en snorren boven potloodtekeningen van een stralengang in een microscoopobjectief. De eerste combinaties uitproberend met verschillende soorten glas om kleurschifting te elimineren. Formules ontwerpend , zo ingewikkeld dat je je afvraagt hoe ze die ooit zonder computer hebben kunnen doorrekenen.
Duitse stadjes tijdens de industriële revolutie waren brandpunten van Europees genie.
Wetzlar, Göttingen, Jena, Halle, Weimar, Wittenberg. .. Nog voor de grote zwarte schaduw over Duitsland viel.
En het hoge woord moet eruit: ik heb iets met oude optische instrumenten.
Een paar weken geleden bezochten we een kennis. Die heeft biologie gestudeerd.
Hij liet mij een klassieke microscoop zien. Een symfonie van gelakt messing en optiek.
En dan, heel primitief, zie ik me bij het afschuimen van Marktplaats plat gaan voor dit
instrument. Internet is een virtuele wereld, maar ergens heeft de projectie van een aantal beelden van deze microscoop een reële bron. Het ding staat ergens.
Het instrument kan in een kistje zitten, op zijn plek gehouden door een paar gevormde houtjes met fluweel er over. Fluweel, dat natuurlijk een beetje stoffig is en uitgesleten op de plekken waar de zware microscoop in contact is met die blokjes. Er zitten objectief en oculairhouders in, die uitgeschoven kunnen worden op een richeltje. Er is vast geen sleuteltje meer bij voor het deurtje. Die zijn immers altijd weg. .
Het is allemaal precies zo uitgekomen.
Er volgt een week van poetsen, schoonmaken, nat uitnemen schuren en lakken van het originele maar vieze, gelukkig toch onbeschadigde kastje. Het nummer van de microscoop staat ingeslagen in het hout van het deurtje.
Prutsen met vijltjes en Dremel levert een passend sleuteltje op, gemaakt van een standaard pianosleuteltje.
Kijk, dit is ‘m in zijn al geheel opgekalefaterde kistje:
De microscoop zelf. Bouwjaar 1926.
Dan: het reviseren. Gelukkig is dit instrument zoals zoveel toestellen van voor de tweede wereldoorlog niet voorzien van popnagels, felsranden, eenmalige klikverbanden of (erger nog) lijmverbindingen!
Nee, eerlijke blauwstalen schroeven met metrische draad met scherpe schroefkopsneden en moertjes of degelijk getapte schroefgaten. Demontabel en weer in elkaar te zetten na schoonmaken en inbrengen van een likje kogellagervet of een goede lichte olie.
Ook de oculairen en objectieven zijn tot hun lenselementen uit elkaar te halen en te reinigen.
Alleen de fijninstelling gaf wat problemen, maar dat kwam door mijn gebrek aan inzicht in de werking ervan.
Een oude tekening uit een duitse catalogus bracht uitkomst:
Het hartvormige wiel f, gemonteerd op een tandrad d wordt versteld door het wormwiel a op de as van de fijnafstellingswieltjes. Zo krijg je een uiterst precieze actie, die via het stalen schijfje g wordt overgebracht op de tubus van de microscoop via het messing blokje k dat daarmee is verbonden. De veer zorgt voor contactdruk zodat er nooit sprake is van speling. Enorm voordeel van deze constructie: Je kunt ‘m nooit vastdraaien tegen een eindpunt wat met de enorme kracht, die een wormwiel kan overbrengen bij een andere constructie meteen fatale schade te weeg zou brengen. Er is geen eindpunt!
De verdeling op het trommeltje r is in micrometers. Dat zijn duizendsten van millimeters.
Een andere precisie.
Deze microscoop heeft een draaikop met drie objectieven. De constructeurs ervan zorgen er voor, dat de drie objectieven zo inklikken, dat exact hetzelfde punt van het preparaat precies in het centrum van het beeldveld wordt weergegeven nadat je van objectief gewisseld bent. Mooi meegenomen: Twee van de drie lenzen staan ongeveer scherp als je ze wisselt. Hierbij gaat het om een constructieprecisie van hoogstens honderdsten van millimeters. En het wigje dat, bekrachtigd door een stukje verenstaal met een droog klikje in een messcherpe groeve op de draaikop de objectieven in positie zet doet dat al 90 jaar. Overigens: Het Duits kent daar een onvertaalbaar begrip voor: Einrasten .. .
En dan kan ik beginnen. Een eenvoudige adapter voor mijn Nikon D90 zorgt voor de eerste resultaten. Die beperken zich vooralsnog tot het vangen van beestjes en die
in een drup alcohol op een objectglaasje parkeren. Toch ziet het er allemaal mooi uit.
Een voorbeeld:
Snuitwerk van een teek.
En dan duik ik verder in de microscopie.
Juist omdat de stralengang in deze microscoop onder handbereik is, juist omdat ik kan zien hoe het licht door de condensor valt, omdat ik al iets weet omtrent brandpunten, reële en virtuele beelden in de microscoopbuis en op mijn netvlies, kan ik experimenteren.
Eigenlijk is het wel logisch, dat met heel eenvoudige middelen, die nu beschikbaar zijn snel goede resultaten behaald kunnen worden op diverse terreinen van de microscopie, die
ver voor de tweede wereldoorlog vele jaren van voortschrijdend inzicht vergden.
De eerste uitdaging: Donkerveld-microscopie.
Achteraf bleek dat niet zo moeilijk te zijn! Even zoeken op de vele zeer goede sites, die dit onderwerp behandelen leverde de essentie hiervan op. Je moet de stralengang in de microscoop zo beïnvloeden, dat er geen direct licht uit de lichtbron in je oog belandt.
Dan blijft het preparaat goed zichtbaar tegen een donkere achtergrond en kun je in een aantal gevallen veel meer zien. Je kan daarvoor zorgen met een speciaal gevormd plaatje.
Kijk, hier zit het, net boven het diafragma en onder de condensor van mijn microscoop.
Ik heb het zelf gemaakt.
Als ik het diagfragma met filterhouder terugduw in de stralengang, dan blokkeert het centrum van het plaatje de lichtinval vanuit het centrum van de spiegel en die kan dan mijn oog niet direct bereiken. Wel indirect via de structuur van het preparaat.
Het heeft echter na de productie van de eerste goede microscopen in Europa tientallen jaren geduurd, tot dit idee vorm kreeg.
Een foto met de microscoop in donkerveld-opstelling ziet er zo uit:
Dit zijn lege eierschalen van muggenlarven. Die zijn er uit gekropen.
Microscopie in gepolariseerd licht.
Ook hier is het goed mogelijk om de benodigdheden hiervoor zelf te maken.
Een oude zonnebril leverde twee polariserende filtertjes op. Als de polarisatierichtingen van de filters haaks op elkaar staan blokkeert de combinatie het licht.
Eén ervan gaat weer vóór het preparaat in de stralengang en de andere in het oculair en zo gedraaid, dat het licht niet kan passeren. Maar mineralen kunnen fasedraaiing veroorzaken, worden daardoor weer zichtbaar en zorgen voor een beeld vol kleurschakeringen.
Dat levert bij bijvoorbeeld wijnsteenzuurkristallen dit beeld op.
Fase-contrast microscopie.
Een van de laatste vooroorlogse technieken. Dat wil zeggen: Het werk van Frits Zernike was al in 1930 vrijwel voltooid, maar dit leidde pas na de oorlog in 1953 tot het verkrijgen van de Nobelprijs. Aanvankelijk was er voor zijn theoretisch model weinig belangstelling.
Toch ging het Carl Zeiss AG in 1941 over tot het in productie nemen van de eerste microscopen, gebaseerd op dit principe.
Zelf maken? Het schijnt te kunnen en ik ben er druk mee bezig. Heb een enkele keer een passend fase-plaatje weten te snijden uit een dekglaasje maar dit plaatje was bijzonder kwetsbaar. Een Engelse site geeft aan, dat een fase-ringetje in roet op zo’n plaatje het juiste resultaat zou geven. Het is me een keer gelukt, maar het resultaat was niet reproduceerbaar.
Deze foto is van het achtereind van een muggenlarve. Hier is enige fase-werking te zien, de “inhoud” van het lijfje is te zien als een leiblauwe geribbelde massa.
En dit is het resultaat van het gepruts met het dunne glas. De tientallen dekglaasjes, die ik versneed of fijnkneep, of die sprongen tijdens het “beroeten” ervan staan gelukkig niet op deze foto. Ook maakte ik van het Huygens 1 x oculair een ’telescoopje’ om in de microscoopbuis naar de positie van de fase-ring en het faseplaatje te kijken. Die moeten bij het diafragma en net achter het objectief in de brandvlakken en liggen en moeten elkaar exact afdekken.
Helaas is het faseplaatje nu beschadigd en ik heb nog geen nieuwe kunnen maken.
Dus: Ebay!
Na enkele weken speuren en wachten zag ik deze set langskomen. Ik heb ‘m gekocht. Nu moet een Engelse fase-contrastset worden geintegreerd met een Duitse microscoop.
Er is één cruciale maat: De doorsnede van de kraag van de condensor. Maar na een mailwisseling met de verkoper in York bleek die maar een halve millimeter te verschillen, met dien verstande, dat die kraag door een wrap met plastic tape iets dikker moest worden gemaakt. Dat was geen probleem. In het setje zitten vier objectieven met een fasering en in de “faseplatenwisselaar” zitten de bijbehorende faseplaatjes en nog twee blanco posities.
Ook in de Engelse set zit een diafragma en een extra filterhouder, zodat ik met de faseset niets hoef in te leveren qua donkerveld-microscopie en kleurfiltering.
Cooke, Troughton & Simms, phase contrastset ( York, 1947 ) De aanpassing is simpel gebeurd met blauwe plastic tape.
Hier zit de set al onder de objectplaat van de Leitz-microscoop in de condensorhouder.
Toch wel leuk om te zien, dat hier Engels en Duits fabrikaat samen gebracht is.
Leitz maakte in de oorlog richtapparatuur voor het geschut van de Duitsers en Cooke, Troughton & Simm’s fabriceerde verkenningsapparatuur voor de Lancaster bommenwerpers.
En de uiteindelijke prestatie van dit huwelijk: Een wangslijmvliescel met kern en organellen. (fase-contrastopname in groen licht met CTS 95x objectief in immersie, Nikon D90 1/20 sec f=1.4 )
Dan nog een afbeelding van een teek. Hier is sprake van een combinatie van de mij ten dienste staande technieken: Afbeelden in zo veel mogelijk monochroom licht, afbeelden in fase-contrast en het toepassen van gepolariseerd licht.
Waarschijnlijk een toevalstreffer, dat de spieren van dit spinachtige wezentje zo goed te zien zijn. Waarschijnlijk levert het gepolariseerde groene licht de essentiële bijdrage tot de zichtbaarheid er van. Spierweefsel geeft een andere fasedraaiing van het doorvallende licht dan bv het chitine van de huid van dit diertje. Door het lage contrast binnen de “doorgelichte” pootjes te vergroten dmv fase-contrast techniek is alles nog beter zichtbaar. Zelfs het karakter van de spieren is te onderscheiden. Er zijn “geveerde spieren ” zichtbaar in de proximale geledingen. Meer naar distaal zijn er drie en tweehoofdige spieren te zien. Er is maar weinig over te vinden op het net. Alleen tekeningen van oudere datum.