Diese Eigenschaft wird Auflösungsvermögen genannt. Die physikalische Grenze, dicht nebeneinanderliegende Punkte getrennt abzubilden, liegt beim Lichtmikroskop bei etwa 0,2 Mikrometer (1 µm = 1/1000 mm). Um die Schärfe und Deutlichkeit des mikroskopischen Bildes – d.h. das Auflösungsvermögen – leichter beurteilen zu können, verwendete man schon im 19. Jahrhundert organische „Probeobjekte“, die gewisse sehr kleine Einzelheiten aufwiesen, welche nur von einem Objektiv mit gutem Auflösungsvermögen sichtbar gemacht werden konnten. Anfangs nahm man als solche Probeobjekte z.B. die Schuppen auf den Flügeln von Schmetterlingen und Motten bzw. die Kieselpanzer bestimmter Kieselalgen, sogenannter „Test-Diatomeen“ (z.B. Pleurosigma angulatum, Surirella gemma, Amphipleura pellucida). Da aber organische Objekte kleine Unregelmäßigkeiten in ihrem Feinbau aufweisen können, wurde von den Mikroskopherstellern der Wunsch nach künstlichen Testobjekten laut.
Die hervorragendsten Könner auf dem Gebiet der Herstellung von künstlichen „Probeplatten“ waren Friedrich Adolph Nobert (1806 – 1881) bzw. Charles (Karl) Fasoldt (1818 – 1898) (siehe: Steiner E.: Die Fasoldt‘sche Probeplatte, Mitteilungsblatt der Mikrographischen Gesellschaft Wien, Heft 2, 2003, S. 38 – S. 45). Nach dem Tod von Nobert und Fasoldt gab es niemanden mehr, der so feine Testplatten für die Mikroskopie erzeugen konnte.
Rund 130 Jahre später ist es jetzt wieder möglich, solche Testplatten zu bekommen. Die Firma Technologie Manufaktur GmbH & Co. KG in Göttingen vertreibt sie unter dem Namen:
Testchart für hochauflösende Mikroskope
7,5 – 3300 Linienpaare/mm
Bei der Firma Edmund Optics wird dieser Testchart unter dem Namen „USAF-Testchart für hochauflösende Mikroskope. 7,5 – 3300 Linienpaare/mm) vertrieben.
USAF steht für „United States Air Force“. 1951 wurden für die amerikanischen Luftstreitkräfte Testcharts entwickelt, um das Auflösungsvermögen der Objektive für Luftaufnahmen zu testen.
Der Testchart besteht aus 58 Strichmuster-Gruppen (je 5 Linien horizontal & vertikal) mit 7,5 bis 3300 Linienpaaren/mm. Außerdem sind 5 Pinholes mit Hilfslinien vorhanden. Durch diese Linienanordnung ist es möglich, die vertikalen und horizontales Auflösungen gleichzeitig zu überprüfen.
Testchart für hochauflösende Mikroskope
7,5 – 3300 Linienpaare/mm
LP = Linienpaare (7,5 LP = 15 EL; 3300 LP = 6600 EL)
EL = Einzellinien
LPB = Breite eines Linien-Paares (in μm)
ELB = Breite einer Einzellinie (in μm)
SGB = Strichgitter-Block
(1 μm = 1/1000 mm)
Die Strukturen sind als Negativ ausgeführt, d.h. nur die Strukturen auf dem Test sind transparent, der Hintergrund wird durch eine Chromschicht geblockt. Laut Firmenangabe sind diese hochauflösenden Testcharts mit hochpräziser E-Beam-Lithografie hergestellt. Als Träger dient ein Quarzsubstrat (Quarzwafer, Fused Silica) mit breiter spektraler Transmission (DUV-VIS-NIR) auf das eine Chromschicht mit hoher optischer Dichte aufgetragen ist. Die Teststrukturen werden durch die Abtragung der Chromschicht erzeugt, wobei Strukturgrößen bis zu 100 nm möglich sind, und eine exzellente Maßhaltigkeit und Geradheit der Strukturkanten gewährleistet ist. Der Objektträger hat die Maße 75 mm x 25 mm x 1,5 mm und ist aus Edelstahl mit Lasergravur. Die Maßhaltigkeit (maximaler Absolutfehler) wird mit 100 nm/cm = 10-5 angegeben. Der spektrale Transmissionsbereich beträgt 200 nm – 2000 nm. Für mikroskopische Auflösungstests mit sehr hoher Präzision werden von der Firma auch noch ein Testchart mit 5 Siemenssternen und ein Testchart mit Schachbrettmuster (50 x 50 µm2) vertrieben. Die Testcharts können optional auch mit einem 0,17 mm dicken Deckglas (18 mm Durchmesser) bezogen werden.
Diese Testcharts werden auch von der Firma Edmund Optics vertrieben, aber nur ohne Deckglas.
Durch den harten s/w-Kontrast ist die Schärfeeinstellung mit dem Mikroskop wesentlich einfacher, als es die Einstellung bei der Fasoldt‘schen-Probeplatte 2003 war, bei der man die Striche oft kaum erkennen konnte. Außerdem waren alle LP auflösbar, was bei den Einzellinien der Fasoldt‘schen Probeplatte nicht möglich war. Allerdings sollte man bei den LP 2700, LP 3000 und LP 3300 ein Blaulicht-Fluoreszenz-Erregerfilter BG 12 verwenden, wenn man eine bessere Auflösung haben möchte.
Durch eine große Anzahl von Messungen mit einem LEITZ-Okularschraubenmikrometer 12,5x (Mikrometerwert 0,018 µm pro Teilstrich auf der Okularschraubenmikrometer-Messtrommel mit dem U-Plan Apo 100x/1,40 Öl bei Vergrößerungswechsler-Stellung 2x) konnte von mir festgestellt werden, dass das Testchart eine hervorragende Genauigkeit besitzt.
Im Gegensatz zur Fasoldt‘schen Probeplatte wird die Unterseite des Testcharts nie mit der Frontlinse des Kondensors immergiert.
Alles in allem kann nur gesagt werden, dass dieser Testchart ein ausgezeichnetes Mittel ist, Mikroskop-Objektive auf höchstem Niveau zu prüfen.
Literatur (kleiner Auszug)
Steiner E.: Die Fasoldt‘sche Probeplatte, Mitteilungsblatt der Mikroskopischen Gesellschaft Wien, Heft 2, 2003: S. 38 – 45
