MicroscopeSpectroscopy

Vorteile des SpectraVision PMT von A.S. & Co.

• die Möglichkeit der Direkteinkopplung auf den cmount vieler handelsüblicher Mikroskope bietet eine Hersteller-unabhängige Integration in bestehende Arbeitsplätze.
• die Direkteinkopplung verkürzt die Lichtwege und steigert die System-Empfindlichkeit.
• ausschwenkbares Interferenzfilter (grün) ermöglicht Vitrinit- und Fluoreszenzmessungen an identischen Stellen ohne Umbau und die damit verbundene Neujustierung.
• auf Basis der Sensorauflösung von 16 BIT verknüpft mit einer elektronischen Nachverstärkung können ca. 118. 000 Graustufen mit höchster Genauigkeit dargestellt werden.
• automatische Verstärkung unter Berücksichtigung der individuellen Dunkelströme bei der Erfassung von lichtschwachen Signalen verbessert das Signal/Rausch Verhältnis und die Detailgenauigkeit.
• hohes Maß an Linearität ermöglicht die Erfassung großer Helligkeitsunterschiede.
• spektrale Bandbreite zwischen 195nm und 800nm
• automatisch gesteuerter Verschluss schützt den Sensor vor Überstrahlung
• Für die Vermessung kleinster Strukturen kann zusätzlich eine externe Leuchtfeldblende mit integrierter Beleuchtung fest im Strahlengang montiert werden. Sie erlaubt eine optimale Positionierung der Probe unter Vermeidung jeglicher Dejustierungen, denn es müssen keine Teile im Messstrahlengang bewegt werden.

Messblenden Modul mit integrierter Beleuchtung zu externen Kopplung an das Mikroskop
© A.S. & Co. GmbH

System Konfiguration

Photomultiplier und Vorverstärker sind zu einer fest montierten Einheit zusammen gefügt, die wahlweise direkt auf das Mikroskop gesetzt werden oder in einem 14 Zoll Gehäuse in Kombination mit einem Lichtleiter extern zum Einsatz kommen.

Das System wird durch einen elektronischen Verschluss vor Überstrahlung geschützt. Eine serienmäßig integrierte Hilfsbeleuchtung erlaubt das einfache Zentrieren auf die optische Achse des Mikroskops.

Die zum Betreiben des PMTs erforderlichen Versorgungsspannungen werden durch den Mikroskop Controller bereitgestellt, der darüber hinaus gleichzeitig zahlreiche Funktionen zur Integration von manuellen Mikroskopen in automatisierte Messabläufe übernehmen kann. Zum Beispiel kann für das Aussuchen der Probenposition ein Abschwächfilter automatisch in den Strahlengang eingeschwenkt werden. Durch die Nutzung von Abschwächfiltern wird die Lichtintensität reduziert, ohne die Beleuchtungsquellenspannung zu vermindern. Damit ist eine konstante, fest definierte Mess- und Beobachtungsbeleuchtung gewährleistet.

Auch die Weiterverwendung vorhandener älterer Systeme (z. B. Carl Zeiss MPM 800 bzw. UMSP 80 LEITZ MPV oder Craic MP-2) lässt sich mit neuer Soft- und Hardware verwirklichen.

Mikroskop Controller mit Steuerfunktionen für einen direkt aufgesetzten Photomultiplier Messkopf
© A.S. & Co. GmbH

Besonderheiten der Mikroskop-PMT Anbindung

A.S. & Co. bietet die Möglichkeit zum direkten Aufsatz des PMTs auf den TV Ausgang von vielen handelsüblichen Mikroskopen. Dies resultiert in einer Steigerung der Lichtausbeute. Reflexionswerte in der Größenordnung ≤ 0,2% werden signifikant darstellbar, die Messfehler bleiben unter 1%.

Ein schwenkbares Grünfilter kann oberhalb des Phototubus optional integriert werden. Es lässt damit den Strahlengang zum Okular frei, so dass die Probe ohne zusätzlichen Arbeitsschritt im Weißlicht betrachtet und mit IF Grünfilter vermessen werden kann. Im Fall von Fluoreszenzmessungen wird das Filter ausgeschwenkt, ohne den Strahlengang neu zentrieren zu müssen. Dies macht die Handhabung für simultane Vitrinit- und Fluoreszenzmessung extrem komfortabel.

Schwenkbares Grünfilter oberhalb des Photobus
© A.S. & Co. GmbH

Blendensysteme mit variablen Irisblenden, oder austauschbaren Festblenden zwischen 5 Mikrometern und 2mm definieren das Messfeld im Mikroskopausschnitt. Damit lassen sich schnell und einfach standardisierte Bedingungen herstellen. Zur optimalen Abstimmung mit der optischen Achse des Mikroskops wurde eine Zentriereinheit in den cmount eingearbeitet. Das Messfeld kann über eine rückwärtige Blende in das Okular eingespiegelt und mit Hilfe eines Fadenkreuzes abgeglichen werden, so dass seine Lage während der Probenzentrierung bekannt ist.

Der PMT-Adapter enthält austauschbare Blendeneinsätze mit definierten Durchmessern zur schnellen und einfachen Herstellung standardisierter Bedingungen.
© A.S. & Co. GmbH

Modifizierter Spektro Phototubus: Der Standard Phototubus wurde auf einen höheren Lichtdurchsatz hin optimiert. Da sich alle Optimierungen potenzieren, steigert höhere Transparenz am Tubus die Gesamtperformance und verbessert die Reproduzierbarkeit.

Zusammen mit dem A.S. & Co. „Live Overlay Modul“ werden die Beleuchtungs- und Messblenden direkt in das Okular abgebildet. Der Betrachter sieht zu jedem Zeitpunkt das Probenbild sowie die Blenden, deren Position, Größe und Schärfe gleichzeitig. Er benötigt kein zusätzliches Offline Kamerabild am Monitor, das darüber hinaus bei jeder Größenänderung neu zu kalibrieren ist.

Live Overlay Element integriert in ein Reflektor Revolver Modul
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SpectraVision Systemsteuerung

Ein PC gesteuertes Lichtmanagement sorgt mit Hilfe von Neutralgraufiltern für die optimale Aussteuerung der Dynamik, ohne dass die Lampenspannung verändert werden muss. Absolut konstant gehaltene Beleuchtungsbedingungen bilden die Basis für präzise photometrische Ergebnisse und erzielen ein optimales Signal/Rausch Verhältnis.

Externe Shutter und Filterwechsler Module erlauben die Einbindung älterer, rein mechanisch ausgelegter Mikroskope in einen automatisierten Messablauf. Ebenso kann SpektraVision die Software älterer Systeme wie dem Zeiss UMSP oder MPM oder dem Leica MPV ersetzen.

Motorische Mikroskope erleichtern den Arbeitsablauf und können problemloseingebunden werden.

Motorisierte Tische lassen sich für individuelle Mappingaufgaben optional in den Prozessablauf integrieren.

Die Aussteuerung erfolgt bei Systemen mit automatischem Dynamikcheck auf die optimale Nutzung des linearen Teils der Sensorbandbreite.

PC kontrollierte automatische Erfassung von Gain und Offset zur optimalen Prozessaussteuerung
© A.S. & Co. GmbH

Zusätzliche Hardware Optionen

• externer Doppel Monochromator zur Spektroskopie mit höchster Dynamik
• CCD Spektrometer als schnelle Alternative zur Erfassung von Spektren
• Transmissionseinrichtungen zur Darstellung von Spektren an Palynofazies
• digitale Kamera Systeme zur Dokumentation und Bildanalyse

SpectraVision PMT Software

Features zur Ansteuerung und Optimierung der Photomultiplier Messung

• automatische Mikroskop Steuerung
• Online Dunkelstrom Darstellung
• Online Automatic Gain and Offset
• automatische Verstärkung von schwachen Signalen
• automatische Anpassung der Dunkelstromkorrektur bei Verstärkungswechsel
• Vorgabe von unterschiedlichen Auswertemodi
• Kalibrierung mit bis zu 15 Reflexionsstandards
• Kalibrierung mit Hilfe von Tabellenwerten oder gegen mathematisch ermittelte Referenzwerte und Kurven

Ergebnis Diskussion

• Histogramm Darstellungen mit Intensitäts-, Reflexions- und Absorptionswerten entsprechend der geltenden DIN/ISO /ASTM Normen
• simultane Online Berechnung der Mittelwerte und Standardabweichungen
• standardisierte Ausdrucke der Histogramme und Spektren sowie deren Bitmap Konvertierung
• Tabellendarstellung der numerischen Ergebnisse
• Bei Nutzung von zusätzlichen Spektrometern:
  Routinen zur Spektren Normalisierung, für die Berechnung von Mittelwertspektren, deren Varianzen und Toleranz-Bereiche sowie automatische Peakfinding Routinen zur schnellen Darstellung von Kalibrierpeaks aus Gasentladungslampen oder für die Bestimmung von Maxima
• Export to ASCII und Excel

Das SpectraVision Fenster liefert alle notwendigen Informationen zum Histogramm, Tabellen der numerischen Ergebnisse, Mittelwerte und Standardabweichungen mit einem Klick.
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