Einleitung Blut ist eine Körperflüssigkeit, die vielfältige Transport- und Regulationsfunktionen erfüllt. Das Herz pumpt das Blut im Blutkreislauf durch den Körper, so dass es innerhalb des Blutkreislaufs (Abbildung 1) durch ihn fließt. Es besteht aus festen Bestandteilen und einer flüssigen Interzellularsubstanz, dem Blutplasma. Dieses enthält im Knochenmark gebildete, zelluläre feste Teilchen: die roten Blutkörperchen (Erythrozyten), die weißen Blutkörperchen (Leukozyten) und die Blutplättchen (Thrombozyten). Diese sind für spezifischen Funktionen des Organismus verantwortlich. Die festen Teilchen lassen sich mit einem Lichtmikroskop erfassen und bestimmen. Dieses sogenannte Blutbild ist eine Standarduntersuchung in der medizinischen Routine gefunden. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Ute Poggemann, Thorsten Kern, Anke Koenen
Sowohl menschliche als auch tierische Haare spielen eine entscheidende Rolle in der Aufklärung von Kriminaldelikten. In den meisten Fällen ist die Identifikation und Unterscheidung menschlicher und tierischer Haare aufgrund spezifischer Charakteristika relativ unkompliziert möglich. Unter Umständen ist es allerdings erforderlich, zur Unterscheidung verschiedener Spezies die lichtmikroskopische Auswertung einzelner Strukturen wie Markstrang, Pigmentierungsform und Cuticulazeichnung vorzunehmen. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Dr. Ulrike Schacker, Martin Schatzl, Dr. Werner Hecht, Dr. Thorsten Kern, Dr. Michael Gögler, Anke Koenen
Um unechte Edelsteine von echten zu unterscheiden sowie die Qualität der Edelsteine beurteilen zu können, ist der Einsatz von Mikroskopen ein wesentlicher Schritt. Einschlüsse, künstliche Wachstumsstrukturen und Kratzer können besonders gut im Dunkelfeld visualisiert werden. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Dr. Michael S. Krzemnicki, Manfred Eickhorst, Dr. Thorsten Kern
Pflanzliche Lebensmittel liegen im Trend. Aber auch gesundheitliche Aspekte fördern den Trend der fleischlosen Ernährung. Für die Herstellung der Produkte aus pflanzlichen Zutaten werden hochwertige Rohstoffe verwendet, die vorrangig aus dem regionalen Umfeld bezogen werden. Zur Analyse der Inhaltsstoffe leisten Lichtmikroskope einen wertvollen Beitrag in der Qualitätssicherung. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Nadia Müller-Seibel, Werner Müller, Dr. Thorsten Kern
Die additive Fertigung revolutioniert seit einigen Jahren die Fertigung von Bauteilen aus Kunststoffen, Metallen und Metalllegierungen, wobei vor allem die hohen konstruktiven und geometrischen Freiheiten großes Potential bieten. Defekte im Gefüge der gefertigten Bauteile reduzieren signifikant ihre Anwendungseigenschaften. Die materialographische Untersuchung der hergestellten Proben für die Prozessentwicklung und vereinzelte Qualitätssicherung ist deshalb unverzichtbar. Am Beispiel additiv gefertigter Al-Si-Proben wird demonstriert, wie sich mit der Software ZEISS ZEN 2 core schnelle und vergleichbare Routinemikrostrukturuntersuchungen durchführen lassen. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Dr. Lisa Weissmayer, Sandra Gorse, Jörg Maier, Dr. Timo Bernthaler, Prof. Dr. Gerhard Schneider, Tim Schubert
Unter Schweißen versteht man das unlösbare Verbinden von Bauteilen unter Anwendung von Wärme und / oder Druck, mit oder ohne Schweißzusatzwerkstoffen. [1, 2] Schweißarbeiten haben neben einer hohen Nahtwertigkeit vor allem das Ziel, eine verformungs- und spannungsarme Schweißverbindung für höchste Beanspruchungen zu gewährleisten. Voraussetzung für eine qualitätsgerechte Ausführung ist die Berücksichtigung vieler Einflussfaktoren der Schweißbarkeit, welche von den konstruktiven und fertigungstechnischen Beanspruchungen beeinflusst werden [3]. Die Schweißsicherheit wird dabei im Wesentlichen von der technischen Gestaltung und dem Beanspruchungszustand des Bauteils im Einsatz festgelegt. Materialtechnisch sind unlegierte Baustähle relativ problemlos zu schweißen. Dagegen erfordert das Schweißen von hochfesten Feinkornbaustählen ein umfassendes Verständnis zum Werkstoffverhalten (Erstarrung, Abkühlung, Gefügeausbildung) und den Schweißbedingungen (Vorwärmen, Schweißgeschwindigkeit etc.). Jedes Schweißgut erstarrt beim Prozess primär als Gussgefüge, wobei die Ausbildung der Gefügestruktur von den Schweißparametern, Art und Größe des Schmelzbades und von den Abkühlbedingungen abhängt. Die Ausführung des Schweißvorgangs kann nur dann zu qualitätsgerechten Verbindungen führen, wenn das Vorbereiten der Fügestelle und das Nachbereiten sowie Kontrollieren der Verbindung mit Sorgfalt und Umsicht ausgeführt werden [4]. Eine Qualitätskontrolle des realen Schweißprozesses ist aufgrund der Komplexität und der verschiedenen Einflüsse deshalb unerlässlich. Typische Ursachen für Unregelmäßigkeiten in Schweißverbindungen sind mangelnde Handfertigkeit, falsche Geräteeinstellungen (Parameter), unzureichende Nahtvorbereitung, eine falsche Werkstoffauswahl und Wärmeführung. Aber auch die Umgebungsbedingungen wie z.B. Wasserstoff beeinflussen das Schweißergebnis. Alle Unregelmäßigkeiten und deren Zulässigkeiten sind durch DIN-Normen benannt und vorgegeben. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Jörg Maier, Gaby Ketzer-Raichle, Dr. Lisa Weissmayer Dr. Timo Bernthaler, Prof. Dr. Gerhard Schneider
Die forensische Untersuchung von DNA-Spuren ist ein wichtiger Schritt im gerichtsmedizinischen Alltag. Oft vergehen zwischen der Straftat und der Untersuchung der Asservate durch forensische Genetiker Wochen oder Monate, in denen tatrelevante Beweismittel gewaschen werden. Diese Studie zeigt, dass selbst nach zweifacher Wäsche bei 60 °C eine ausreichende Anzahl an Spermien detektiert werden kann, die zur Erstellung eines genetischen Fingerabdruckes herangezogen werden können. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Galina Kulstein, Dr. Ulrike Schacker, Martin Schatzl, Thorsten Kern, Dr. Michael Gogler
Die mikroskopische Betrachtung von Stärke ist eine erganzende Untersuchung zu den üblichen Analysemethoden der Stärke bzw. der Stärkeerzeugnisse. Die Stärke ist ein Naturstoff und unterliegt damit den Schwankungsbreiten der natürlichen Entstehung. Diese Rohstoffschwankungen zu erfassen und den verschiedenen Einsatzgebieten der Stärke anzupassen bzw. konstant zu halten, ist Teil der täglichen Laborroutine bei der Firma Crespel & Deiters (C & D). Am Hauptsitz von Crespel & Deiters in Ibbenburen wird Weizen in seine originaren Bestandteile zerlegt und zu maßgeschneiderten Produkten veredelt, die in vielen Branchen des Food- und Non-Food Bereiches zum Einsatz kommen. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Lars Prange, Jorg Menzel, Dr. Thorsten Kern
Probiotik zählt zu den Functional Food Produkten, die für eine gesunde Lebensweise stehen. In den Supermarktregalen und in den Apotheken reihen sich Joghurt-Drinks, Organismenpräparate bis hin zu Starterkulturen für Brot und Joghurt. Sie versprechen eine Verbesserung der Gesundheit, eine Stärkung des Immunsystems oder bessere Verdauung. Sind diese Aussagen glaubwürdig? Helfen diese Mittel wirklich? ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von M.Sc. Ka Ian Hoi, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Thomas Becker, Dr. Thorsten Kern
Das Institut für Materialforschung Aalen (IMFAA) an der Hochschule Aalen forscht an der Applikation und Weiterentwicklung von Methoden der Materialographie, auf dem Gebiet funktionaler Verbundwerkstoffe, der Magnete und der Batteriematerialien. Dabei beschäftigt sich das IMFAA mit der Materialsynthese und Materialanalytik von klassischen metallischen und keramischen Werkstoffen sowie hochmodernen Funktionswerkstoffen der Energietechnik und Verbundwerkstoffen. Diese Aufgaben bedeuten: wechselnde Proben und wechselnde Anforderungen, Vielseitigkeit der Fragestellungen sowie die Suche nach einer Mikroskop-Lösung, die auch in puncto Flexibilität diesen Anforderungen gewachsen ist. Die Kenntnisse über Gefüge, Kristallstruktur und Mikromorphologie, Elementzusammensetzung und Elementverteilung sind wesentlich für die Sicherheit bei Konstruktionen und Bauteilen aller Größenordnungen – von Maschinenbau bis Luftfahrttechnik, vom Kraftwerksbau bis hin zur Elektrotechnik. Die betrachteten Strukturen, welche maßgeblich für die Eigenschaften der Werkstoffe verantwortlich zeichnen, werden immer kleiner und damit schwieriger voneinander zu trennen. Die mikroskopische Prüfung ist somit Notwendigkeit und Herausforderung gleichzeitig (Abb. 1). In vielen Fällen ist eine Kombination von Lichtmikroskop und Elektronenmikroskop notwendig, um die Strukturen eindeutig zu bestimmen. Das Auflichtmikroskop ist aber nach wie vor das Untersuchungsgerät der ersten Wahl. Die Gefüge werden mikroskopisch konventionell nach der metallographischen Präparation durch Ätz- oder durch Abdruckverfahren sichtbar gemacht. Die zu untersuchenden Proben werden zuerst unter ausreichender Kühlung getrennt, dann nass geschliffen, mit Diamant- oder Oxidsuspension kratzerfrei und verformungsfrei poliert. Für die meisten Materialien ist eine anschließende chemische oder elektrolytische Ätzung notwendig, um das Gefüge sichtbar zu machen. Für manche Werkstoffe eignet sich auch die Beleuchtung z.B. im polarisierten Licht als Kontrastiermethode (sogenanntes optisches Ätzen). Im Folgenden wird ein Auszug typischer metallographischer Applikationen vorgestellt. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Gaby Ketzer-Raichle, Falko Knabe, Dr. Timo Bernthaler, Prof. Dr. Gerhard Schneider, Dr. Susanne Klerner
Trichomonaden sind mehrgeißelige Flagellaten. Sie kommen als Bewohner des Urogenitaltraktes, in der Mundhöhle oder den Verdauungsorganen bei verschiedensten Lebewesen (z.B. Arthropoden, Säugetieren, Menschen) vor (Abb. 1). Der Flagellat Trichomonas vaginalis ist ein meist durch ungeschützten Sexualverkehr übertragbarer Parasit des Urogenitaltraktes beider Geschlechter des Menschen. Andere Kontaktinfektionen (z.B. über Handtücher etc.) sind sehr selten. Bei der Infektion mit Trichomonas vaginalis handelt es sich um die häufigste, nicht-virale sexuell übertragbare Infektionskrankheit weltweit. Nach WHO-Angaben (2008) wird von bis zu etwa 280 Millionen Infektionen weltweit ausgegangen. Bis zu 20 % der infizierten Schwangeren übertragen die Infektion perinatal auf ihre Neugeborenen. Die Inkubationszeit beträgt zwischen 5 – 25 Tage. Die Infektion bleibt oft zunächst unbemerkt. Sie verläuft bei Frauen in 10 – 30 %, bei Männern in bis zu 90 % asymptomatisch. Die Infektion des Urogenitaltrakts der Frau (Colpitis) zeigt sich durch eine Veränderung der Zusammensetzung des Vaginalsekretes: Es entsteht ein stark übelriechender und meist gelblich gefärbter und oft schaumiger Ausfluss. Dieser enthält zahlreiche Bakterien, Eiterzellen und Trichomonaden. Häufig tritt dann der Parasit in die Harnröhre über und ruft dort ebenfalls Infektionen hervor, die besonders bei der Frau durchaus schmerzhaft sein können. Beim Mann verläuft die Infektion meist symptomlos. Es gibt Hinweise darauf, dass eine bestehende Infektion mit Trichomonas vaginalis das Risiko der Ansteckung mit weiteren Geschlechtskrankheiten (z.B. HIV) erhöht. Die Therapie muss bei beiden Partnern zeitgleich erfolgen (oral und vaginal), z.B. durch Nitroimidazol-Präparate, wie ClontTM oder FlagylTM. Außerdem in Frage kommen Tinidazolund Ornidazol-Abkömmlinge, wie FasigynTM oder TiberalTM. Trichomonas vaginalis (Länge 5 – 30 μm, Abb. 2, 3) ist ein birnenförmiger, 5-geißeliger Flagellat. 4 Geißeln sind frei. Sie dienen bei vitalen Zellen der Schwimmbewegung (Abb. 4) und sind dann nach vorne gerichtet. Ebenfalls aus dem Centriol- Bereich entspringt eine weitere, fünfte Geißel. Diese zieht nach hinten und liegt dabei dem Zellkörper eng an. Geschützt durch eine umhüllende Membran wird diese zur undulierenden Membran. Der Geißelschlag versetzt die undulierende Membran in eine heftige, wellenförmige Bewegung (Abb. 5). Ebenfalls aus der Centriol-Region entspringt ein spitz zulaufender Achsenstab. Dieser dient der mechanischen Stabilisierung des Flagellaten im dünnen Sekretfilm. Den Achsenstab begleitet ein Mikrotubuliband (sog. Parabasalstrang). Der ovale Zellkern befindet sich im vorderen Teil der Zelle. Die Ernährung erfolgt durch Aufnahme gelöster Nährstoffe aus dem die Zelle umgebenden Medium (z.B. Vaginalsekret). Die Lebensweise ist anaerob, bei einem pH-Optimum von 5,4 – 6,0. Die Flagellaten vermehren sich durch Zweiteilung. Die freischwimmenden, begeißelten Stadien heften sich häufig an die Epithelzellen an und wandeln sich unter Abwurf der Geißeln in amöboide Stadien um. Diese werden mehrkernig. Das Amöbenstadium kann sich jederzeit wieder in die begeißelte Form umwandeln (Abb. 3). Unbegeißelte, abgerundete Dauerstadien kommen vor, beschalte Dauerstadien (Zysten) sind bisher nicht nachgewiesen. Zwischenwirte sind unbekannt. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Dr. Michael Zölffel, Dr. Thorsten Kern, Dr. Dr. Gerhard Ey
Qualitätskontrolle ist der Schlüsselbegriff in der modernen Kläranlage. Mikroskope von ZEISS leisten hier mit einfacher Bedienung, hoher Präzision und zuverlässigen Ergebnissen einen wertvollen Beitrag. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Carl Zeiss Microscopy GmbH, Germany
In der Gesamtmenge von 18,5 Mio. t der jährlich produzierten Weichmagnete sind konventionelle Stahlbanderzeug¬nisse (Elektroband/-blech) wegen ihrer guten magnetischen Eigenschaften und geringen Herstellungskosten mit >97% mengenmäßig dominierend. Wird dieser Werkstoff (nicht-kornorientiertes Elektroband; NGO) als Magnetkern im Stator von E-Motoren eingesetzt, so sorgt die große Sättigungs-polarisation (JS ~ 2 T) für ein großes Drehmoment und eine große Leistung. Allerdings gehen aufgrund der hohen Drehzahlen >5% der elektrischen Energie, die erzeugt wird, in Form von Eisenverlusten und damit als Wärme an die Umgebung verloren, was sich wiederum negativ auf die Batterien auswirkt und dementsprechend die Reichweite der E-Fahrzeuge limitiert. Die Materialqualität des eingesetzten Elektrobands ist damit von großer Bedeutung für Effizienz, Kosten und Umsetzbarkeit künftiger E-Fahrzeugantriebe. Das Anforderungsprofil an NGO-Elektroband für E-Fahrzeugantriebe beinhaltet im Einsatz die gleichzeitige Gewährleistung hoher Drehmomente und hoher Drehzahlen, das heißt NGO-Elektroband muss neben einer möglichst hohen Induktion bzw. großen Sättigungspolarisation und Permeabilität möglichst geringe Eisenverluste bei hohen Frequenzen aufweisen. Die magnetischen Eigenschaften hängen dabei empfindlich von den Details der Gefüge-struktur ab wie Korngröße, Art/Größe/Volumenanteil an Verunreinigungen, Textur und Oberflächenbeschaffenheit sowie von Eigenspannungen und vom Verformungsgrad. Viele der für die Eigenschaften maßgeblichen Kenngrößen sind über eine mikroskopische Gefügeanalyse zu realisieren und werden nachfolgend exemplarisch dargestellt. Anhand der Elektrobandsorte M330-35A (Bezeichnung nach EN 10027-1, M = Elektroblech; 330 = 100*höchstzulässiger Ummagnetisierungsverlust in W/kg; 35 = 100 * Nenndicke in μm; A = nicht-kornorientiert) von drei verschiedenen Herstellern (im Folgenden mit A, B und C bezeichnet) wird demonstriert, wie die unterschiedliche Bandbeschaffenheit, die mikroskopisch analysiert und quantifiziert wird, Rück¬schlüsse auf die zu erwartenden Unterschiede in den Magnet-eigenschaften erlaubt. Um eindeutig verwertbare Bilder für quantitative Gefügeanalysen und belastbare Aussagen über Korngröße, Kornorientierung sowie Art und Häufigkeit von Ausscheidungen zu erhalten, werden Gefügeschliffe in drei Orientierungen (längs und quer zur Walzrichtung sowie flach) (Abb. 1) mittels des Auflichtmikroskopes ZEISS Axio Imager.Z2m untersucht. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Roland Stein, Tim Schubert, Dr. Timo Bernthaler, Prof. Dr. Dagmar Goll, Prof. Dr. Gerhard Schneider
Additive Fertigung oder 3D-Druck ist eine neue und vielversprechende Produktionsmethode für technische Komponenten. Der Schicht-für-Schicht-Aufbau eröffnet hier eine Vielzahl neuer Möglichkeiten. Von besonderem Interesse ist das hohe Maß an geometrischer und konstruktiver Freiheit. Die neue Methode macht es möglich, endkonturnahe Bauteile mit komplexen Geometrien und integrierten funktionellen Eigenschaften wie beispielsweise gekrümmte Kühlkanäle in Bohrern herzustellen. Neben mikrostrukturellen Defekten, welche die Nutzungseigenschaften der Bauteile signifikant verschlechtern, ist die additive Fertigung mit folgenden Herausforderungen konfrontiert: der hohen erforderlichen Maßgenauigkeit, der notwendigen Oberflächen-qualität und der Komplexität von Werkzeugen mit inneren Strukturen wie Kühlkanälen. Wir werden Ihnen die Eignung mikroskopischer Methoden zur Evaluierung der Qualität solcher Bauteile anhand des Beispiels additiv hergestellter Schneidplattenbohrer mit gekrümmten Kühlkanälen zeigen. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Dr. Lisa Weissmayer, Tim Schubert, Dr. Timo Bernthaler, Prof. Dr. Gerhard Schneider
Eine mikroskopische Untersuchung ist Teil medizinischer Laborabläufe, bei der Auffälligkeiten im Rahmen der physikalischen oder chemischen Urinanalyse festgestellt werden sollen. Zellen, Kristalle und andere Substanzen werden gezählt und protokolliert. Eine Urinanalyse des Urinsediments wird in der Regel im Hellfeld und im Phasenkontrast durchgeführt. Damit lassen sich Erkrankungen wie Diabetes mellitus, verschiedene Formen der Glomerulonephritis sowie chronische Harnwegsinfektionen aufdecken. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Carl Zeiss Microscopy GmbH, Germany
Die Kombination aus Lichtmikroskopie und digitaler Bilderverarbeitung ist ein aussagekräftiges Verfahren für die feingeometrische Qualitätsbeurteilung des inneren funktionalen Aufbaus von Akkumulatoren. Am Beispiel von großformatigen Lithium-Ionen-Akkumulatoren für die Automobilindustrie verdeutlicht dieser Artikel die Relevanz der Lichtmikroskopie für das großflächige Scannen und Abbilden von Probenoberflächen zur fertigungsbegleitenden Erfassung von Fertigungsungänzen für die Qualitätskontrolle von prismatischen Zellen für automobile und stationäre Anwendungen. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Pius Schirle, Andreas Jansche, Andreas Kopp, Florian Trier, Christian Weisenberger, Dr. Timo Bernthaler, Prof. Dr. Gerhard Schneider
Bier ist eines der ältesten, prozesstechnisch hergestellten Getränke der Menschheit. Einem enzymatisch fermentativen Schritt folgt die Extraktion. Die mikrobielle alkoholische Gärung formt den Geschmack und sorgt für die Haltbarkeit. Die heutige Sortenvielfalt (Abb. 1) dieses Getränketyps einerseits und die andererseits hohen Absatzvolumina stellen an die herstellenden Betriebe hohe Anforderungen hinsichtlich der Qualität. Beispielhaft seien die eingesetzten Rohstoffe, die Prozessüberwachung und die Lagerungsbedingungen genannt. Bier unterliegt zudem permanenter Forschung und Weiterentwicklung. Beispielhaft erwähnt seien die alkoholfreien Biere, die über eine Vakuumrektifikation im Anschluss des Brauprozesses gewonnen werden oder die Craftbiere. Lichtmikroskope sind dabei wichtige Überwachungswerkzeuge. Das Ziel der mikroskopischen Flüssigkeitsuntersuchung in der Brauerei ist eine optimale und umfassende Darstellung von typischen Partikeln. Die Untersuchung ist zudem schnell und effizient und wird produktionsbegleitend eingesetzt. Das Dunkelfeldverfahren hat sich wegen seines hohen Kontrastes und der hohen Sensitivität bewährt, denn visuelle Verunreinigungen werden bis zur Auflösungsgrenze der Optik erfasst (Abb. 4). ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Erich Schuster, Holger Grawe, Dr. Thorsten Kern
Hartmagnetische Materialien besitzen ein großes Koerzitivfeld HC, eine große Remanenz JR und ein großes maximales Energieprodukt (BH)max. Die Remanenz wird von der Sättigungspolarisation JS und das Koerzitivfeld von der magnetokristallinen Anisotropie K1 wesentlich mitbestimmt. Die höchsten Energieprodukte erreichen derzeit Magnete aus Seltenerd- und Übergangsmetallen, z.B. Nd2Fe14B mit 450 kJ/m³ [1]. Die starke Nachfrage und Rohstoffabhängigkeit führen zu einer wesentlich intensivierten Suche nach neuen hartmagnetischen Phasen mit reduziertem SE-Gehalt. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Ralf Löffler, Dagmar Goll, Gerlinde Guth, Timo Bernthaler, Gerhard Schneider, Volker Pusch
Digitale Medien wie iPhone und iPad verändern Unterricht und Lehre. Das gilt sowohl für die Lehrenden als auch für die Lernenden, unabhängig von Altersstufe und Lernniveau. Der Einsatz vernetzter Mikroskope in Verbindung mit iPhones und iPads bietet eine Vielzahl bisher neuartiger Einsatzmöglichkeiten. Mikroskopische Bilder können aufgenommen, gemeinsam bewertet und geteilt werden. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von StR Paul Mühlenhoff, Dr. Thorsten Kern
Gesinterte Permanentmagnete auf Fe-Nd-B-Basis stellen derzeit die stärksten Permanentmagnetwerkstoffe mit einem hohen maximalen Energieprodukt von (BH)max = 450 kJ/m³ dar [1]. Für die ausgezeichneten extrinsischen Eigenschaften (Remanenz JR = 1,4 T, Koerzitivfeld Hc = 1164 bis 1302 kA/m) ist die Kombination von hervorragenden intrinsischen Eigenschaften der eingesetzten Hartmagnetphase Fe14Nd2B (Sättigungspolarisation Js= 1,6 T, magnetokristalline Anisotropiekonstante K1 = 4,3 MJ/m³) und eine weitestgehend optimierte Mikrostruktur verantwortlich. Aufgrund dieser herausragenden materialintrinsischen Eigenschaften werden sie bei Rotoren von elektrischen Generatoren und Motoren unterschiedlicher Größenordnung eingesetzt, um für eine effiziente Energiewandlung zu sorgen. Der ressourcenschonende Einsatz von Seltenerdmetallen wie Neodym ist bei der Herstellung von Sintermagneten wegen des hohen Produktionsvolumens (geschätzter Stand 2020: 17 Mrd. US$ [2]) von großer Bedeutung und erfordert genaue Kenntnis des Prozesses und Kontrolle des erreichten Ergebnisses. Die magnetischen Eigenschaften eines Fe-Nd-BSintermagneten hängen empfindlich von der Zusammensetzung (Anteil der Hartmagnetphase, nicht-magnetischen Phasen/Verunreinigungen) und dem Aufbau des Sintergefüges (Korngröße, Verteilung von Korngrenzenphasen zwischen hartmagnetischen Körnern) ab. Zudem spielt die anisotrope Orientierung der magnetischen Körner (Textur und Ausrichtungsgrad) eine bestimmende Rolle für die erreichbare Remanenz und somit das maximale Energieprodukt. Der Herstellungsprozess wird im nachfolgenden Kapitel beschrieben. Lichtmikroskopische Untersuchungen in Hellfeldbeleuchtung ermöglichen die qualitative Beurteilung der Zusammensetzung und des Aufbaus des Gefüges in Bezug auf Verteilung der Korngrenzenphasen um die magnetischen Körner herum und das Vorhandensein von nichtmagnetischen Phasen und Verunreinigungen wie z.B. Oxiden. Polarisationslichtaufnahmen sind eine effektive Methode für die Beurteilung der Textur des Magneten. Mit dem magnetooptischen Kerr-Effekt lassen sich magnetische Domänenstrukturen in den einzelnen Körnern visualisieren, welche wiederum Rückschlüsse auf die Orientierung der Körner ermöglichen. Die Möglichkeiten der lichtmikroskopischen Gefügeuntersuchung werden an zwei kommerziellen Fe-Nd-B-Sintermagneten mit identischer Zusammensetzung aufgezeigt, die in unterschiedlichen Ausrichtungsgraden vorliegen. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Tvrtko Grubesa, Ralf Löffler, Dr. Timo Bernthaler, Prof. Dr. Dagmar Goll, Prof. Dr. Gerhard Schneider
Die Gramfärbung ist ein Färbeverfahren für Bakterien, das 1884 vom dänischen Bakteriologen Hans Christian Gram entwickelt wurde. Die Besonderheit des Verfahrens liegt in der differenzierenden Färbung von gram-positiven und gram-negativen Bakterien. Diese können mit einem Lichtmikroskop nachgewiesen und ihre Morphologie visualisiert werden. Wichtig ist die Gramfärbung bei der Diagnostik von Infektionskrankheiten, da gram-positive und gram-negative Bakterien oft nur mit unterschiedlichen Antibiotika bekämpft werden können. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Patricia Spodzieja, Christiane Maschek, Dr. Thorsten Kern, Anke Koenen
Zur Ermittlung idealer Prozessparameter beim Laserschweißen ist es nötig, Versuche durchzuführen, bei denen relevante Schweißparameter variiert werden, um diese anschließend unter anderem mit Schliffbildern auszuwerten. Diese Versuche werden am LAZ in einem standardisierten Prozess durchgeführt. Das Digitalmikroskop ZEISS Smartzoom 5 ist mit der Funktion „Routineprüfung“ ideal geeignet, um hochauflösende Bilder der Schliffe für die Studien der Laserschweißparameter einfach und effizient zu erzeugen. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Johannes Neuer, Markus Hofele, Prof. Dr. Harald Riegel;
Die Malaria tropica ist neben der Tuberkulose die wichtigste Infektionskrankheit des Menschen. In den letzten hundert Jahren sind vermutlich 150 bis 300 Millionen Menschen an Malaria gestorben. Genetische Untersuchungen legen nahe, dass Plasmodium falciparum, der Erreger der Malaria tropica, von nicht-humanen Primaten, wahrscheinlich Gorillas, auf den Menschen übergegangen ist. Wahrscheinlich erkrankten schon Jäger und Sammlerinnen in der Steinzeit an Malaria – während viele andere Infektionserreger erst nach der Neolithischen Revolution die Gelegenheit hatten, von domestizierten Haustieren oder Nagern auf den Menschen überzugehen. Während es manchmal im Laufe einer längeren Ko-Evolution von Parasit und Wirt zu einer gegenseitigen Anpassung kommt, kann die Beziehung zwischen Mensch und P. falciparum als evolutionäres Wettrüsten bezeichnet werden. Heutzutage führt die Malaria weltweit immer noch zu geschätzten 450.000 Todesfällen und 200 Millionen Krankheitsfällen – vorwiegend bei Kindern im subsaharischen Afrika. Ein Drittel der Menschheit lebt in Gebieten, in denen Malaria vorkommt. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Prof. Dr. med. Gerd-Dieter Burchard, Dr. Thorsten Kern
Axio Zoom.V16 ist ein hochauflösendes On-Axis-Zoom-Mikroskop von Carl Zeiss mit 16-fachem Vergrößerungs-faktor, hoher Apertur und großem Arbeitsabstand. Mit nur einem Objektiv zoomen Sie von einem großen Objekt-feld bis ins kleinste Detail. Die besondere Stärke von Axio Zoom.V16 sind Einzel- und Kachel-Aufnahmen bei niedriger bis mittlerer Vergrößerung. Bei gleichem Objektfeld erreichen Sie eine bis zu 2,5-fach höhere Auflösung als mit konventionellen Mikroskopen. Sie steigern Ihre Effizienz in der Bildaufnahme und Bildauswertung bis zum 7-Fachen. Axio Zoom.V16 ist insbesondere für die Routineanalyse großflächiger Probenbereiche, wie z.B. Schweißnahtuntersuchungen, Druckguss- und Stahlbauteile geeignet. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Timo Bernthaler, Ralf Löffler, Thomas Samtleben, Dr. Gerhard Möller
Bei der Entwicklung eines Laserpolierprozesses werden Defekte der Polierfeldmatrix auf der Oberfläche von Aluminiumgussteilen mit hochauflösender Mikroskopie detektiert. ZEISS Smartzoom 5 untersucht eine Vielzahl von Proben automatisiert und mit hoher Geschwindigkeit. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Markus Hofele, Steffen Mürdter, Tim Schubert, Dr. Timo Bernthaler, Prof. Dr. Gerhard Schneider, Prof. Dr. Harald Riegel
Eine der bekanntesten und größten Ordnung innerhalb der Klasse der Insekten ist die der Käfer. Die derzeitigen Fossilienfunde lassen bei den Käfern auf ein Mindestalter von 265 Millionen Jahren (Perm) schließen. Die aus dem Jurazeitalter vor 200 Millionen Jahren vorhandenen Käferfunde zeigen bereits habituelle Ähnlichkeiten mit rezenten Familien [3]. Das aus Chitin gebildete Exoskelett der Käfer bildet die funktionale und dem jeweiligen Lebensraum angepasste Form dieser Lebewesen. Darüber hinaus eignet es sich hervorragend zur Bestimmung der Arten. Für die mitteleuropäischen Käfer bietet sich zur Bestimmung das 11-bändige Werk von Freude / Harde / Lohse an [3]. Auch das Internet bietet Möglichkeiten, Käfer zu bestimmen [4]. In dieser Application Note wird das Anlegen biologischer Sammlungen und deren Dokumentation und Darstellung beschrieben. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Dr. med. vet. Udo Schmidt, Dr. Thorsten Kern
Die Güte von Gewässern ist ein Thema, das in nahezu jedem gesellschaftlichen System eine Rolle spielt. Daher werden Oberflächengewässer aller Art hinsichtlich ihrer Qualität und Nutzbarkeit untersucht. Die im Wasser lebenden Organismen sind leicht zu gewinnen und von hohem Wert als Indikator. Sie lassen durch ihre Spezialisierung auf Umgebungsbedingungen schnelle und nachhaltige Rückschlüsse zu. Die mit dem bloßen Auge nicht wahrzunehmenden Organismen lassen sich mit Routinemikroskopen schnell, preiswert und sicher erkennen und bestimmen. Der Aufbau eines derartigen Gewässermonitorings sei am Beispiel von Berliner Flusswasser dargestellt. ...  mehr...
Erstellt in Lichtmikroskopie von Dr. Alexandra Jeuck, Prof. Dr. Hartmut Arndt Allgemeine Ökologie, Institut für Zoologie, Universität zu Köln, Deutschland und Dr. Thorsten Kern Carl Zeiss Microscopy GmbH, Deutschland