Welches Mikroskop kaufen?

Bevor man nach einem Mikroskop sucht, ist es wichtig, einige Dinge aufzulisten. Das Wichtigste ist zu wissen, was untersucht werden soll und welche Vergrößerungen dafür erforderlich sind. In der mikroskopischen Welt muss man sich mit Objekten befassen, deren Größe von ungefähr einem Mikrometer bis zu einem Millimeter variiert, ein Faktor von 1000 Unterschied. Allein in einem Tropfen Grabenwasser findet man Organismen, die sich in ihrer Größe so stark unterscheiden. Objekte mit den obigen Abmessungen werden mit einem Durchlichtmikroskop betrachtet, das auch als biologisches Mikroskop bekannt ist.

Der Kauf des ersten Mikroskops

Jeder kennt das klassische Mikroskop, das sogenannte Hufeisenstativ. Die meisten von uns kamen früher im Biologieunterricht damit in Kontakt. Es handelt sich um monokulare Mikroskope mit einem geraden Tubus und ein kippbares Stativ. Diese relativ einfachen Mikroskope sind gut zum anfangen. Für einen Anfänger ist es nicht ratsam, viel Geld für ein erstes Mikroskop auszugeben, zumal man nicht wisst, ob es ein dauerhaftes Hobby sein wird. Es kann nur sein, dass das anfängliche Interesse nach einer kurze Weile nicht mehr da ist. Und dann wird das neu gekaufte Mikroskop nur noch Staub fangen........ Und im anderen Fall, wenn das Interesse geweckt wurde und es nach mehr schmeckt, kann immer ein Instrument mit mehr Möglichkeiten gekauft werden.

Mit Mikroskopen zahlt sich der Kauf eines älteren Modells auf dem Gebrauchtmarkt aus. Viele im letzten Jahrhundert gebaute Mikroskope sind sehr solide. Die Farbe eines Mikroskops zeigt das Alter an. Kupferfarbene Messingmikroskope sind sehr alt (1920er Jahre und älter) und im Allgemeinen weniger geeignet zum Arbeiten. Diese sehr alten Mikroskope sind mehr für den Sammler und funktionieren besser als Zierobjekt. Die am besten geeigneten Modelle sind schwarz (ungefähr 1940er-60er Jahre) oder grau (ungefähr 1970er Jahre). In diesen Zeiträumen wurde wenig oder kein Kunststoff in Mikroskopen verarbeitet. Diese Mikroskope bestehen oft vollständig aus Metall und sind ziemlich schwer, was sie zu mechanisch soliden und stabilen Geräte macht. Die heutigen neuen Mikroskope sind im Allgemeinen von minderer Qualität. Ich habe eine starke Vorliebe für die schwarzen Mikroskope. Besser gibt es nicht, sie sind von einer Qualität, die alles übertrifft, was heute produziert wird. Unter englischsprachigen Mikroskopikern gibt es den Ausdruck: ‘if it's not black, send it back!’. Aber auch die meisten grauen Modelle aus den 1970er Jahren sind sehr gut. Wie andere rein optische Instrumente altert ein Mikroskop nicht wirklich.

Der Gebrauchtmarkt ist daher interessant, nach einem ersten Mikroskop zu suchen. Viele Menschen haben irgendwo auf dem Dachboden ein Mikroskop stehen, das sie geerbt haben, und möchten es loswerden, weil sie nichts damit anfangen oder weil es im Weg ist. Manchmal kann es vorkommen, dass der Besitzer nicht angeben kann, ob das Mikroskop in Ordnung ist, weil er selbst keine Erfahrung damit hat. Ein Hufeisenstativ ist jedoch mechanisch und optisch ziemlich einfach, und das verringert die Chance auf ein Defekt etwas, und daher kann ein Laie den Zustand des Mikroskops oft vernünftigerweise abschätzen. Bei einem gebrauchten Mikroskop sind einige Dinge zu beachten:

Man vermeidet besser die Spielzeugmikroskope und alles was damit zu tun hat. Der Gebrauchtmarkt bietet einige Spielzeugmikroskope, die einem echten Mikroskop sehr ähnlich sehen. Die älteren Modelle sind oft komplett aus Metall gefertigt und sehen anständig aus. Wenn man sich die technischen Daten der Objektive und die Höhe des Stativs ansieht, ist es recht einfach, ein solches Spielzeugmikroskop von einem echten Mikroskop zu unterscheiden. Zu den achromatischen Objektiven gehören Spezifikationen wie die mechanische Tubuslänge (meist 160 oder 170 mm), die Deckglasdicke wofür sie gerechnet sind (meist 0.17 mm) und die Apertur (dieser Wert hängt vom Objektiv ab). Auf ein 40er Achromat kann zum Beispiel stehen: 40/0.65, 160, 0.17. Manchmal sind nicht alle diese Werte gleichzeitig darauf, aber was immer darauf stehen sollte, ist die Apertur. Und das ist der Wert 0.65 im obigen Beispiel. Den Objektiven von Spielzeugmikroskopen fehlen diese Spezifikationen, zum Beispiel heißt es nur 40x. Hierbei handelt es sich nicht um achromatische Objektive mit mehreren Linsen, sondern um Einzellinsen, die schlechte Bilder mit viel Farbfehler liefern. Die Höhe eines echten Mikroskops (Hufeisenstativ) beträgt mindestens ca. 30 cm. Spielzeugmikroskope sind immer deutlich kleiner.

Mikroskope mit eingebautem LCD-Bildschirm oder digitale Mikroskope sind fast immer ein schlechter (und zu teurer!) Kauf. Auch hier gibt es keine optischen Spezifikationen, und sind die eingebaute Kamera und das Auflösungsvermögen schlecht. Es klingt so modern und attraktiv, so ein ‘digitales’ Mikroskop. Ein Mikroskop ist aber per Definition kein modernes digitales Instrument, sondern ein zeitloses optisches Instrument, das seit dem frühen 20. Jahrhundert kaum verbessert wurde.

Mechanik. Alle beweglichen Teile müssen einwandfrei laufen und dürfen nicht festsitzen. Zu den beweglichen Teilen gehören Revolver, Präparatführer, Kreuztisch, Grob- und Feintrieb sowie Kondensortrieb. Ein einfacheres Mikroskop hat oft nicht alle diese Teile, aber es gibt immer einen Revolver und eine Grob-/Feineinstellung. Bei Mikroskopen, die lange Zeit stehen geblieben sind, laufen einige Teile manchmal schwer. Glücklicherweise kann dies bei guten Mikroskopen normalerweise mit etwas Schmierung behoben werden.

Grob- und Feineinstellung. Es ist wichtig, dass diese gut funktionieren. Mit einem Mikroskop kann man wenig anfangen, wenn die Fokustriebe nicht gut funktionieren. Die Funktion der Feineinstellung kann durch Betrachten eines Präparat überprüft werden. Wenn dies nicht funktioniert, ist es ratsam, von den Kauf ab zu sehen. Es gibt auch Mikroskope, die nur ein Grob-Einstellung haben. Bei die höheren Vergrößerungen sind sie schwieriger zu verwenden. Es ist daher ratsam, ein Mikroskop zu kaufen das auch einen Feineinstellung hat.

Objekttisch. Das Präparat wird auf den Objekttisch gelegt. Die einfachste Variante ist ein Tisch mit Löchern für Präparatklammern, bei dem das Präparat mit den Fingern verschoben wird. Dies funktioniert bis zu einer Vergrößerung von ca. 200x ziemlich gut, mit höhere Vergrößerungen wird es immer schwieriger, das Präparat genau zu positionieren. Ein Präparatführer, kann meist in den Löchern des Tisches montiert werden, was das verschieben des Präparates erheblich erleichtert. Die besseren Mikroskope verfügen oft über einen sogenannten Kreuztisch, der aus 2 Teilen besteht und bei dem sich der obere Teil nach vorne und hinten bewegen lässt (und manchmal auch seitlich). Wenn man mit höheren Vergrößerungen arbeiten möchtet, kauft man am besten ein Mikroskop mit Präparatführer oder Kreuztisch.

Revolver. Dies ist der drehbare Teil, der die Objektive enthält. Hufeisenstative können Revolver haben für 2, 3 oder 4 Objektive und manchmal kann nur 1 Objektiv gleichzeitig verwendet werden. Ein Mikroskop, bei dem nur 1 oder 2 Objektive eingeschraubt werden können, ist nicht so praktisch, daher ist es besser, eines für 3 oder 4 Objektive zu kaufen.

Optik. Es ist wichtig, dass das Bild scharf ist. Wenn das Bild unscharf ist, stimmt möglicherweise etwas mit den Objektiven nicht. Wenn das Bild scharf ist, aber wenig Kontrast hat, ist das Objektiv und/oder das Okular möglich verschmutzt. Die Okulare und Objektive von gebrauchten Mikroskopen sind sehr oft verschmutzt. Die Linsen aber können fast immer gereinigt werden. Dafür verwendet man destilliertem Wasser, in dem einige Tropfen Spülmittel aufgelöst sind.

Objektive und Okulare. Zunächst ist eine Konfiguration mit den Objektiven 4/0.10, 10/0.25, 40/0.65 und den Okularen 5x (oder 6x) und 10x ausreichend. Mit diesen Objektiven und Okularen können mindestens 90% aller mikroskopisch Objekte detailliert betrachtet werden. Ein 100/1.25 Ölimmersionsobjektiv ist für Anfänger nicht sehr nützlich, und selbst erfahrene Mikroskopiker verwenden dieses Objektiv nicht sehr oft. Andererseits ist ein Objektiv 20/0.40 oder 25/0/.45 viel nützlicher; Dies ist eine sehr praktische Vergrößerung, mit der die meisten Objekte auf angenehme Weise und mit genügend Details betrachtet werden können. Darüber hinaus hat ein 20/0.40 oder 25/0.45 Objektiv einen angenehmen Arbeitsabstand: Zwischen Objektiv und Präparat ist ausreichend Platz. Für die Dunkelfeldmikroskopie ist ein Objektiv 20 oder 25 Objektiv ideal, da es sehr einfach ist, ein beeindruckendes Dunkelfeldbild damit zu realisieren. Es ist ein sehr schönes Objektiv, Tümpelproben im Dunkelfeld mit zu betrachten. Man wird bei den meisten Mikroskopen kein 20x oder 25x Objektiv antreffen, aber es lohnt sich, langfristig in ein solches Objektiv zu investieren.

Es ist nützlich, mindestens zwei Okulare zu haben, damit eine Anzahl von Endvergrößerungen gemacht werden kann. Es ist nicht so, dass mehr Vergrößerung besser ist. Es geht um Auflösungsvermögen, nicht um Vergrößerung. Ein 40/0.65 Objektiv liefert beispielsweise mit einem 6x Okular ein brillanteres Bild als mit einem 10x Okular, während das Auflösungsvermögen gleich bleibt. Manche Leute finden ein Weitwinkelokular (WF; Wide Field) bequem, damit erhaltet man ein größeres Sehfeld und muss man das Auge nicht so nah am Okular halten, was für Brillenträger nützlich sein kann. Persönlich aber finde ich ein Huygens-Okular angenehmer, wenn man mit einem Auge schaut.

Kondensor. Ein Kondensor ist ein Linsensystem unter oder im Objekttisch, das das Licht auf die Probe fokussiert. Bei kleinen Vergrößerungen ist ein Kondensor grundsätzlich nicht notwendig. Bei den höher vergrößernden Objektiven bestimmt jedoch weitgehend der Kondensor die mit einem Mikroskop erreichbare Auflösung. Einfache Schulmikroskope haben oft nur eine einzige Linse im oder unter dem Objekttisch und das funktioniert in der Praxis gut für Objektive bis 40/0.65. Allerdings verfügen manche einfacheren Mikroskope überhaupt nicht über einen optischen Teil, der als Kondensor fungieren kann. Mit etwas Optimierung durch Streuung des Lichts mit Filtern lässt sich dennoch eine gute Beleuchtung erzielen. Wer dieses Basteln jedoch nicht mag, ist mit der Anschaffung eines Mikroskops mit festem oder höhenverstellbarem Kondensor besser beraten. Letzteres ist die beste Option. Der Kondensor verfügt häufig über einen Filterhalter, ein sehr nützlicher Bestandteil zur Optimierung der Beleuchtung und zur Erzielung einer Dunkelfeldbeleuchtung.

Monokular oder Binokular. Hufeisenstative sind monokular, nur 1 Auge wird verwendet. Es hat sowohl Vor- als auch Nachteile. Für einen Anfänger sehe ich jedoch mehr Vor- als Nachteile, da diese Mikroskope billiger und optisch weniger komplex sind (also weniger Chance auf Mangel beim Gebrauchskauf). Darüber hinaus haben manche Leute Probleme, mit 2 Augen durch ein Binokulares Mikroskop zu schauen. Manche können das Bild von zwei Okularen nicht zusammenführen oder bekommen Kopfschmerzen, wenn der Binotubus nicht richtig eingesteld ist. Und es ist immer möglich, das Bild mit einer guten Webcam, Okularkamera oder einem Smartphone von einem Bildschirm aus anzuzeigen, sodass man nicht durch das Mikroskop selbst schauen muss. Dann reicht ein Monokularmikroskop. Das Betrachten mit einem Auge kann ein Nachteil sein; nach einer Weile wird es anstrengend, vor allem wenn man das andere Auge die ganze Zeit blinzelt. Der Trick besteht jedoch darin, beide Augen offen zu halten. Nach einer Weile blockiert das Gehirn das Bild des Auges, das nicht durch das Mikroskop schaut.

Spiegel oder Lampe. Vor allem ältere Mikroskope verfügen oft über einen Spiegel, ein unterschätztes Teil. Mit einem Spiegel lässt sich eine sehr gute Beleuchtung erzielen. Bei einfacheren Mikroskopen ist die Qualität der eingebaute Beleuchtung oft mäßig bis schlecht. Und wenn die Lampe kaputt geht, stellt sich die Frage, ob sie problemlos ausgetauscht werden kann. Ein Spiegel ist in diesem Fall viel besser. Hufeisenstative enthalten manchmal eine Stecklampe mit einer Glühlampe, die so heiß werden kann, dass man sich die Finger verbrennt. Ein Spiegel ermöglicht die Nutzung jeder Lichtquelle, von Tageslicht bis LED.

Hufeisenstative

Hufeisenstative werden auf dem Gebrauchtmarkt oft günstig angeboten. Dabei handelt es sich um Mikroskope, die mit Zubehör nur bedingt erweiterbar sind, dafür aber sehr funktionell sind, auch für die Fotografie mit Systemkameras. Ein Vorteil eines Hufeisenstativs besteht darin, dass es über einen gerader Tubus verfügt, auf dem eine schwerere Systemkamera platziert werden kann. Manche Mikroskope mit schräger Tubus können eine Spiegelreflexkamera kaum tragen, ohne umzufallen. Nachfolgend werden einige Mikroskope gezeigt, die regelmäßig auf dem Gebrauchtmarkt zu finden sind.

Olympus GB (links) und HSA (rechts), zwei hochwertige Hufeisenstative, die für wenig Geld auf dem Gebrauchtmarkt zu bekommen sind. Das GB ist ein sehr gutes und solides Mikroskop und ist auch geeignet für die professionelle Arbeit. Sowohl hochauflösende Dunkelfeldmikroskopie als auch Phasenkontrastmikroskopie können verwendet werden. Die dafür benötigten Spezialkondensoren passen in dieses Mikroskop. Das HSA (nicht zu verwechseln mit das Olympus ST, das keine Feintrieb hat) ist ein etwas einfacheres und kompaktes Schulmikroskop mit fester Kondensor.

Olympus HSC. Links die hammerschlag graue Version mit Präparatführer und rechts die glänzende graue Version. Beide mit höhenverstellbarem Kondensor 1.25.

Klassiker aus der Vergangenheit: Zeiss-Winkel (links) und Meopta (rechts). Beide verfügen über einen Kreuztisch und einen höhenverstellbaren Kondensor.

Häufig angebotene Hufeisenstative von Reichert (links) und Leitz (rechts). Beide mit höhenverstellbarem Kondensor und Revolver für 4 Objektive.

System-Mikroskope

Systemmikroskope sind modular aufgebaut und mit viel Zubehör erweiterbar. Wer ein Labormikroskop sucht kann am besten jemanden mitnehmen der Erfahrung mit diesen Mikroskoptypen hat. Im Gegensatz zu den einfachen Hufeisenstative sind diese Mikroskope mechanisch und optisch viel komplexer, sodass möglicherweise mehr Mangel zu erwarten ist.

Olympus E

Ein gutes Systemmikroskop, das oft auf dem Gebrauchtmarkt zu finden ist, ist das Olympus E, ein graues Modell aus den 1970er Jahren. Hierbei handelt es sich um ein sehr solides Mikroskop das keine Kunststoffteile hat.

Olympus E in monokularer und binokularer Ausstattung. Für dieses Modell gibt es eine gute Köhler-Beleuchtung, die anstelle des Spiegels montiert werden kann.

Die trinokulare Version ist hier zu sehen: Olympus Modell E. Mit dem Olympus E kann Phasenkontrast- und Dunkelfeld-Mikroskopie betrieben werden.

Zeiss Standard

Ein System-Mikroskop, das häufig auf dem Gebrauchtmarkt zu finden ist, ist das Zeiss Standard Mikroskop. Dies ist ein System-Mikroskop, das mit vielen Zubehörteilen erweitert werden kann, die recht einfach zu finden sind. Carl Zeiss produzierte ab Ende der 1950er Jahre ein Mikroskop namens Zeiss Standard. Dieses Mikroskop hat sich in der medizinischen Welt einen Namen gemacht und ist Heute noch regelmäßig in modernen Labors zu finden. Mit dieses Mikroskop kann unter Anderem die Phasenkontrastmikroskopie betrieben werden. Mit Phasenkontrast kann man schlecht sichtbare transparente Objekte besser sichtbar machen. Sehr kleine, farblose Organismen wie Bakterien sind mit normaler Hellfeldmikroskopie schwer zu erkennen. Farblose, transparente Objekte werden mittels Phasenkontrast schwarz dargestellt.

Es gibt eine Reihe von verschiedene Zeiss Standard Mikroskope, einige gängige Modelle sind Standard GFL (ältere Modelle heißen Zeiss-Winkel Standard GF), Standard RA, Standard 14 und Standard 16. Alle diese Modelle eignen sich für die professionelle Arbeit und den fortgeschrittenen Amateur und können mit demselben Zubehör erweitert werden. Die Standards 14 und 16 wurden auch mit eingebauter Halogenbeleuchtung hergestellt, was für den ersten Gebrauch etwas einfacher ist als die Glühlampen mit externem Transformator, die man bei GFL und RA findet. Ein Nachteil der Halogenbeleuchtung ist, dass die Umstellung auf LED schwieriger ist und wenn die interne Stromversorgung ausfällt, kann man das nicht schnell reparieren oder ersetzen. Darum würde ich den Kauf eines älteren Standardmodells mit separater Lampe (also ohne eingebaute Halogenbeleuchtung) empfehlen, da diese Modelle problemlos mit LED-Beleuchtung ausgestattet werden können. Hier kann sogar eine Taschenlampe mit den richtigen Abmessungen in die Lampenöffnung auf der Rückseite gesteckt werden, was ich oft bei Vorführungen an einem Ort verwende, an dem es keinen Strom in der Nähe gibt.

Delamination

Ein häufiges Problem bei Zeiss-Mikroskopen mit Endlich-Optik ist die sogenannte Delamination. Hierbei handelt es sich um eine Situation, bei dem verklebte optische Elemente nicht mehr richtig aneinander haften, weil sich die dafür verwendete Linsenkit löst. Bestimmte Teile leiden häufiger darunter als andere. Beispielsweise kommt es bei den besser korrigierten Objektiven und Okularen von Zeiss häufiger zu Delaminationen. Dabei handelt es sich vor allem um CPL- und KPL-W Okulare, Planapochromate und die sogenannten Siedentopf-Binokulartuben (Knicktubus). Wer auf der Suche geht nach einem Zeiss-Planapochromat, läuft Gefahr, ein delaminiertes Exemplar zu erwerben. Mein Rat für den Kauf eines Zeiss-Standards ist, ein älteres Modell mit binokularem Schiebetubus und normalen Achromaten zu kaufen.

Zeiss Standard RA (links) und Zeiss-Winkel Standard GF (rechts), beide mit Phasenkontastkondensor und binokularem Schiebetubus.

Leitz 170 mm und 160 mm Systeme

Leitz produzierte in den 1970er und 1980er Jahren Systemmikroskope von beispielloser Qualität. Die grauen Mikroskope aus den 1970er Jahren hatten eine mechanische Tubuslänge von 170 mm. Hierzu zählen unter anderem Mikroskope wie z.B. Orthoplan, Ortholux II und Dialux II. Ab den 1980er Jahren stellte Leitz auf eine mechanische Tubuslänge von 160 mm um und wir sprechen dann von den moderner aussehenden weißen Mikroskopen wie z.B. dem Dialux 20 und dem Laborlux 12.

Systemmikroskope von Leitz werden seltener auf dem Gebrauchtmarkt angeboten als Zeiss und das gilt auch für die Einzelteile. Dennoch ist es eine bessere Wahl als Zeiss, da die berüchtigte Delamination bei Leitz-Optik kaum auftritt. Außerdem finde ich, dass die mechanische und optische Qualität von Leitz etwas besser ist als die von Zeiss.

Links: Trinokulare Version des Leitz Dialux II mit Phasenkontrast-Kondensor. Am Fotoausgang ist eine Canon 600D Kamera montiert. Rechts: Leitz Laborlux 12 mit 160 mm Optik, nach hinten gerichtetem Revolver und Phasenkontrast-Kondensor.

Ein neues Mikroskop kaufen?

Manche Leute kaufen gerne etwas, das nicht benutzt wurde, also neu. Es gibt viele neue Mikroskope im Internet. Dabei handelt es sich vor allem um chinesische Mikroskope, die von einem Importeur mit einem Namen versehen werden, es handelt sich dabei um Importmarken. Dass es sich dabei um chinesische Produkte handelt, ist nicht das Problem, Zeiss und Leica lassen inzwischen auch die Teile für ihre Mikroskope in China produzieren. Aber anders als bei Zeiss und Leica gibt es bei den Importmarken kaum oder gar keine Qualitätskontrolle. Und das kann zu unangenehmen Überraschungen wie schlechter Optik, falsch eingestellter Mechanik, klapprigen Teilen, eine schlecht funktionierende Fotoport eines Trinokulartubus usw. führen. Bei Mikroskopen für Unterrichtszwecke und Hufeisenstativen sind in der Regel weniger Probleme zu erwarten. Hier kann man weniger schief gehen, die Wahrscheinlichkeit von Problemen steigt mit der Komplexität des Mikroskops.

Wer ein neues Systemmikroskop einer renommierten Marke wie Zeis, Leica, Olympus oder Nikon (die 'großen' 4) kaufen möchte, muss viel Geld bezahlen. Ein Labormikroskop mit Grundausstattung kostet leicht ein paar tausend Euro. Wenn man das Beste vom Besten will, kann man besser leinen zusätzlichen Kredit aufnehmen, denn mit 10.000 Euro kommt man nicht ans Ziel. Das ist der Preis, den man zahlen müssen, wenn man ein neues Mikroskop von einer der großen 4 Marken kaufen möchtet, das in Leistungsfähigkeit und Ausstattung mit dem oben beschriebenen Leitz Dialux II vergleichbar ist.

Bei einem neuen Systemmikroskop einer Importmarke darf man nicht erwarten, für weniger als 2000 Euro etwas zu bekommen, das auch nur annähernd an die Qualität beispielsweise eines Leitz Dialux II herankommt. Das bedeutet aber nicht, dass man sofort ein schlechtes Mikroskop hat. Euromex zum Beispiel liefert ziemlich gute Mikroskope. Und Motic ist ein Mikroskophersteller (keine Importmarke), der inzwischen auch die optischen Teile für Zeiss produziert.