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Nernstlampe als Mikroskopierlampe (Mikro-Nernstlampe). Druckschrift Mikro 277. Carl Zeiss, Jena, 1911. 9 pp.


Carl Zeiss, Jena

Nernstlampe als Mikroskopierlampe

(Mikro-Nernstlampe).

1911.


Wirkungsweise der Lampe.

Die Mikro-Nernstlampe hat ein Unterteil aus weißem Porzellan, bestehend aus einer Fußplatte und einer Säule. Letztere trägt das kugelförmige Lampengehäuse. Es wird von zwei Halbkugeln gebildet. Die eine ist fest mit der Säule verbunden; sie trägt den Leuchtstab und die Sammellinse. Die andere Halbkugel ist als abnehmbarer Deckel ausgebildet; sie hat oben einen kurzen Stutzen für den Abzug der warmen Luft. Am spitzen Ende der Fußplatte befinden sich ein kleiner Sockel, in den der Eisendraht-Widerstand der Nernstlampe eingesetzt wird, und die Einführungsstellen der Zuleitungsdrähte.

Der Leuchtstab liegt innerhalb der Brennweite der Sammellinse. Es wird dadurch erreicht, daß aus der Sammellinse ein divergentes, etwas streuendes Lichtbüschel austritt. Es ist geeignet, auch größere Flächen, als sie durch den Mikroskopspiegel gegeben sind, gleichmäßig zu beleuchten.

Der Mikroskop-Kondensor vereinigt die Strahlen etwa in seiner hinteren Brennebene zu einem Bilde des Leuchtstabes. Die Breite dieses Bildes beträgt ungefähr ¼ mm. Die Größe der so beleuchteten Fläche im Präparat würde nur für sehr starke Vergrößerungen genügen. Außerdem würde die Helligkeit dieser Beleuchtung viel zu groß sein. Man schaltet daher im allgemeinen eine Mattscheibe in den Strahlengang dicht hinter der Sammellinse in den in der Figur 1 sichtbaren Schlitz a ein. Infolge ihres Streuungsvermögens strahlt nunmehr die beleuchtete Mattscheibe. Sie wird zur Lichtquelle, die vom Kondensor abgebildet wird. Hierdurch wird erstens ein wesentlich größeres Feld im Präparat beleuchtet und zweitens wird die übermäßige Helligkeit der Beleuchtung gedämpft. Für starke und mittlere Vergrößerungen ist diese Art der Beleuchtung die zweckmäßigste. Für schwache Vergrößerungen ist das beleuchtete Feld jedoch noch zu klein und die Helligkeit ist noch zu groß. Dem hilft man durch Einlegen einer weiteren Mattscheibe, und zwar in den Blendenträger des Kondensors, ab. Dann wird die Ausdehnung des beleuchteten Feldes im Präparate möglichst groß, und die Helligkeit der Beleuchtung wird in ausreichender Weise gedämpft 1).

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1) Vergl. hierzu S. 6 - 8!

Inbetriebsetzung der Lampe.

Bei der Bestellung der Nernstlampe muß angegeben werden, ob Gleich- oder Wechselstrom und welche Spannung vorhanden ist.

Nernstlampen müssen in der vorgeschriebenen Richtung vom Strom durchflossen werden. Man prüfe die Stromrichtung mit sogenanntem Polreagenzpapier. Das Anschlußkabel der Nernstlampe ist mit einem sogenannten unverwechselbaren Stecker versehen. Der eine Zapfen des Steckers ist nicht rund, sondern an Seiten abgefeilt. Dieser Zapfen soll mit der negativen Zuleitung verbunden werden. Diese Seite des Steckers wird noch dadurch besonders kenntlich gemacht, daß sie rot angestrichen wird. Sind die Anschlußdosen gleichfalls mit entsprechenden, verschiedenartigen Löchern für die Zapfen versehen, so ist der Anschluß ohne weiteres gegeben. Andernfalls wird die Nernstlampe zunächst in beliebiger Richtung an das Netz angeschlossen und die halbkugelförmige Haube abgenommen, so daß das Innere der Lampe freiliegt. Von den beiden wie in Figur 2 sichtbaren Klemmen muß die linke die negative sein. Man setzt den Eisendrahtwiderstand b (Fig. 1) in den Sockel, schaltet den Ausschalter am Kabel ein und verbindet zur Prüfung beide Klemmen mit einem Streifen angefeuchteten Polregenzpapiers. Am negativen Pol färbt sich das Papier rot. Erfolgt dies an der linken Klemme, so ist die Verbindung richtig. Tritt die Rotfärbung aber rechts auf, so muß der Stecker aus der Steckdose herausgezogen und umgedreht werden. Man markiere sich die entsprechende Seite der Steckdose dann auch rot, damit später keine Verwechslung mehr eintreten kann. An dem Leuchtstab sitzen zwei feine Drahtbündel, an deren Enden kleine Drahtstifte von ungleichem Querschnitte angelötet sind (Fig. 3). Der dünnere ist mit dem negativen Ende des Leuchtstabes, der dickere mit dem positiven verbunden. Die Klemmen in der Lampe sind mit entsprechenden verschieden großen Löchern versehen, so daß der Leuchtstab nur in einer Lage eingelegt werden kann. Bei Leuchtstäben für Wechselstrom ist die Polung natürlich gleichgültig.

Fig. 1.
Mikro-Nernstlampe.

Fig. 2.
Brennerscheibe mit Leuchtstab und Zuführungsdrähten.

Fig. 3.
Leuchtstab.

Beim Einsetzen des Leuchtstabes in die Lampe muß man etwas vorsichtig sein, da er leicht zerbrechlich ist. Damit er richtig in dem Schlitz des Trägers liegt, muß man die feinen Leitungsdrähte mit einer Pinzette etwas zusammenbiegen, so, daß sie den Leuchtstab leicht federnd in den Schlitz hineinziehen. Der Eisendrahtwiderstand, der die Form einer länglichen, zylindrischen Glühlampe hat, wird in den Sockel auf dem hinteren Teil des Fußes eingesetzt. Wenn man die Lampe in Betrieb setzen will, schaltet man den Strom ein und wärmt dann mit der Flamme eines Bunsenbrenners oder der Stichflamme einer Spiritus-Tinol-Lampe den Leuchtstab an (Fig. 4). Dieser beginnt, wenn alles in Ordnung ist, nach wenigen Sekunden zu glühen. Der Brenner ist so zu halten, daß die Stichflamme den Leuchtstab in seiner ganzen Länge und nicht nur einen Teil von ihm erwärmt.

Fig. 4.
Anwärmen des Leuchtstabes.

Da sich die Wärmeentwicklung bei Leuchtstäben, welche mehr als 110 Volt aufnehmen, unangenehm bemerkbar macht, verwendet man im allgemeinen nur Leuchtstäbe für 110 Volt Netzspannung oder für geringere Spannungen. Damit die Lampe trotzdem für höhere Netzspannungen benutzt werden kann, muß sie mit einem entsprechenden, besonderen Vorschaltwiderstande versehen werden. Dieser besondere Widerstand ist nicht identisch mit dem feinen Eisendrahtwiderstand in der Glasröhre, welche in den Sockel auf dem Lampenfuß eingesteckt wird. Mit dem Kabel der Lampe ist vielmehr im allgemeinen noch ein Glühlampensockel mit Ausschalter verbunden. In diesen Sockel wird für höhere Netzspannungen als 110 Volt eine geschwärzte Glühlampe als Widerstand eingeschraubt. Die Lampe muß für die Netzspannung passend ausgewählt werden. Bei 110 Volt oder geringeren Spannungen wird in diesen Sockel statt einer Lampe als Widerstand ein geeigneter Sicherungsstöpsel zur Herstellung der Verbindung eingeschraubt. Bevor die Nernstlampe in Betrieb gesetzt wird, ist der Ausschalter einzuschalten. Statt des Sockels mit der Glühlampe als Widerstand kann auch ein entsprechend regulierter Walzenwiderstand eingeschaltet werden. Für Spannungen, für welche geeignete Glühlampenwiderstände nicht zur Verfügung stehen, werden solche Walzenwiderstände geliefert.

Gebrauch der Lampe bei durchfallendem Lichte.

Die Nernstlampe stellt man so auf, daß ihr Licht zentrisch auf den Planspiegel des Mikroskops fällt. Das prüft man, indem man ein Stück Papier über den Spiegel legt und das Licht auf dieses Papier fallen läßt. Bei dieser prüfung der richtigen Aufstellung darf natürlich keine Mattscheibe hinter der Sammellinse der Nernstlampe stehen. Durch Verschieben der Lampe wird die richtige Stellung leicht gefunden. Das Licht wird dann durch Einstellung des Spiegels in die Kondensoröffnung geleitet. Wie schon oben erwähnt, benutzt man blaugetönte Mattscheiben zur Dämpfung des Lichtes. Für schwache Vergrößerungen steckt man eine Mattscheibe hinter die Sammellinse der Nernstlampe in den dafür vorgesehenen Schlitz a (Fig. 1), und eine zweite mattscheibe wird in den Blendenträger des Beleuchtungsapparates gelegt. Wenn man zu mittleren Vergrößerungen übergeht, nimmt man die Mattscheibe aus dem Blendenträger heraus. Die Mattscheibe hinter der Sammellinse der Nernstlampe bleibt an ihrem Orte. Für fast alle Aufgaben genügt diese Anordnung. Auch beim Übergang zu starken Vergrößerungen kann man im allgemeinen die Mattscheibe hinter der Sammellinse in der Nernstlampe an ihrem Orte lassen. Ob es notwendig ist, bei schwachen Vergrößerungen beide Mattscheiben zu verwenden oder nur eine, hängt wesentlich von der Durchlässigkeit des Präparates ab.

Bei Stativ V ist es nicht möglich, eine zweite Mattscheibe unter dem Kondensor anzubringen. Bei schwachen Vergrößerungen wird man daher ohne Kondensor arbeiten. Genügt hierbei das Mattglas in der Lampe nicht, so tut man am besten, über den Spiegel eine Mattglasscheibe in passender Fassung zu stecken und durch diese das Licht auf das Präparat reflektieren zu lassen.

Nur bei der Anwendung allerstärkster Vergrößerungen und bei der Anwendung ganz enger, schiefer Büschel zur Beleuchtung kann es notwendig sein, auch die Mattscheibe hinter der Sammellinse der Nernstlampe aus dem Strahlengang zu nehmen. Im allgemeinen wird man sie dann durch eine durchsichtige klare blaugefärbte Glasscheibe ersetzen. In der Praxis der Histologie und Bakteriologie wird die Notwendigkeit einer derartigen Beleuchtung mit durchfallendem Licht so gut wie nie vorhanden sein. Nur wenn man schwierige Diatomeen mit engen, sehr schiefen Büscheln auflösen will, kommt man in die Lage, eine derartig starke Beleuchtung zu benutzen. Die Herstellung einer schiefen Beleuchtung ist bei der Nernstlampe ganz besonders leicht. Wenn der Planspiegel richtig mit Licht erfüllt ist, wird auch die ganze Öffnung des Kondensors gleichmäßig mit Licht erfüllt, und man kann mit der Irisblende des Kondensors beliebige Büschel zur Beleuchtung herausblenden.

Die Nernstlampe an sich eignet sich auch als Lichtquelle für Mikrophotographie. Die dann zu stellenden speziellen Anforderungen werden durch eine Konstruktion erfüllt, welche in unserer Druckschrift "Mikro 272" beschrieben ist.

Gebrauch der Dunkelfeldbeleuchtung.

Beim Arbeiten mit dem Paraboloidkondensor benutzt man in der Regel starke Vergrößerungen. Hierfür genügt das Bild des Fadens, das dieser Kondensor im Präparat entwirft. Wenn man größere Körperchen mit schwächeren Systemen untersucht, muß man auch hier eine Mattscheibe hinter der Sammellinse der Nernstlampe einschalten. Für die Untersuchung feinerer Gebilde dagegen, etwa der Spirochaete pallida, der Blutkörperchen, des Spermas und ähnlicher, isoliert liegender Körperchen, bekommt man ohne Mattscheibe die beste Beleuchtung.

Bei der Dunkelfeldbeleuchtung mit dem Paraboloidkondensor zentriert man das Kondensorbild, wenn das Objektiv mit keiner Zentriervorrichtung versehen ist, durch vorsichtige Verstellung des Spiegels. Für Anfänger empfiehlt es sich, dasselbe (Lichtfleck im Präparat) zunächst mit einem schwachen Objektiv zu suchen und dann erst mit dem starken, zur Beobachtung dienenden Trockensystem und einem möglichst schwachen Okular nachzustellen. Auch bei Dunkelfeldbeleuchtung benutzt man den Planspiegel des Mikroskops.

Ist am Tubus eine Zentriervorrichtung für das Objektiv, so stellt man den Spiegel zunächst so, daß das vom Kondensor reflektierte Bild der Lichtquelle zentrisch auf die Lampenfassung zurückfällt. Darauf beobachtet man das Bild der Lichtquelle, welches als heller Fleck im Präparate erscheint, mit schwacher Vergrößerung und bringt es durch Betätigung der beiden Schrauben der Zentriervorrichtung in die Mitte des Gesichtsfeldes.

Für die Untersuchung ultramikroskopischer Teilchen in Flüssigkeiten z.B. mit dem Kardioidkondensor ist das Nernstlicht wenig geeignet. Bei Demonstrationen, an welche keine hohen Anforderungen gestellt werden, und bei welchen es sich um verhältnismäßig grobe Teilchen handelt, kann die Nernstlampe allenfalls als Ersatz der Bogenlampe mit Sammellinse Verwendung finden. Man tut gut, dann alles Nebenlicht vom Auge sorgfältig abzuhalten.

Nernstlampe mit automatischer Zündung.

Für solche Fälle, in welchen eine automatische Zündung gewünscht wird, kann ein anderes Modell (Fig. 5) geliefert werden, welches mit einem Brenner für ½ Amper Stromstärke versehen ist. Die Lampe hat einen Hahn zum Ein- und Ausschalten. Vorschaltwiderstand und Heizvorrichtung liegen im Innern des Gehäuses. Die Lampe wird für 110 oder 220 Volt geliefert.

Fig. 5.
Selbstzündende Mikro-Nernstlampe.

Im allgemeinen ist aber die kugelförmige Nernstlampe ohne automatische Zündung vorzuziehen. Denn ihre Konstruktion verbürgt die richtige Lage des Leuchtstabes zur Sammellinse. Bei der Nernstlampe mit automatischer Zündung dagegen liegt der Leuchtstab bezw. Leuchtbügel oft sehr exzentrisch. Leuchtstab bezw. Leuchtbügel sitzen hier fest auf einer Brennerscheibe. Nun kann der Bügel zwar gelegentlich durch Drehen des Nernstlampen-Sockels in der Hülse in die richtige Lage gebracht werden. Mit Sicherheit erreicht man das aber nicht immer, weil die Fabrik die Brenner nicht nach Lehren herstellen läßt.

Durch Untersätze kann die Höhe des Lichtbündels der selbstzündenden Nernstlampe im Bedarfsfalle nach Wunsch verändert werden.

Farbe des Lichtes.

Die Farbe des Nernstlichtes ist gelblich, verglichen mit dem Tageslicht. Bei dem starken Glanz des Nernstlichtes ist es möglich, blaue Scheiben in den Strahlengang einzuschalten, die einen Teil des gelben Lichtes zurückhalten, sodaß das zur Beleuchtung benutzte Licht genügend weiß wird. Für besondere Zwecke kann man geeignete Farbscheiben in den Blendenträger des Kondensors legen. Besonders zweckmäßig hierfür ist ein Satz von 8 Farbfiltern. Er besteht aus 8 kreisrunden Scheiben, 2 roten, 2 gelben, 2 grünen und 2 blauen. Von jeder Farbe ist eine dickere und eine dünnere Scheibe beigegeben. Die Dicken der Scheiben sind so gewählt, daß man eine dicke und eine dünne Scheibe zusammen in den Blendenträger des Kondensors unter die Irisblende legen kann. Man hat also von jeder Farbe drei verschiedene Dichtigkeiten. Außerdem kann man je zwei dünne Scheiben oder eine dicke und eine dünne Scheibe verschiedener Färbung zusammenlegen. Die dünne gelbe und die dünne grüne Scheibe zusammen geben ein gelbliches Grün; die dickere grüne Scheibe, kombiniert mit der dünneren gelben, gibt ein Grün, das sehr nahezu dem Grün des Zettnow-Filters gleicht. Der Farbfiltersatz läßt eine ganze Reihe von Kombinationen zu. Besonders als Kontrastfilter wird er häufig gute Dienste leisten. Da das Rot sowie das Blau verhältnismäßig rein sind, kann man auch physikalische Versuche über das Auflösungsvermögen bei verschiedenem Licht mit diesem Filtersatz anstellen. Die Helligkeit des Nernstlichtes reicht hierfür aus.


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Revised 2004-01-17