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Thema: Mikroskopie in der Philatelie
Ben 11 Am: 31.01.2017 23:57:54 Gelesen: 5621# 1 @  
Guten Abend Zusammen,

da werde ich doch mal das neue Thema "Mikroskopie in der Philatelie" eröffnen und meine Frage an Thilo Nagler aus dem "Fünfjahrplan" -Thema zur Fluoreszenzmikroskopie wiederholen.

Mich interessiert hier hauptsächlich, was für ein Mikroskop, bzw. welche Filter verwendet werden. Ich möchte Fluoreszenzen auf UV- oder IR- Anregung an moderneren Marken untersuchen.

Viele Grüße
Ben
 
Thilo Nagler Am: 01.02.2017 13:33:21 Gelesen: 5563# 2 @  
@ Ben 11 [#1]

Auch wenn wir gleich mit dem schwierigsten Thema im Bereich der philatelistischen Mikroskopie anfangen. ;-)

Ja, ich mikroskopiere bestimmte Farben oder (eher selten) Stempel der SBZ unter Fluoreszenz. Dafür nutze ich das sog. „Große Forschungsmikroskop universal“ von Zeiss. Jedoch musste das Mikroskop zur philatelistischen Nutzung umgebaut werden. Mein Mentor Prof. Dr. Udo Klein hatte mich dabei unterstützt und ich konnte fast 20 Jahre von ihm lernen. In meinem Büro habe ich zwei Arbeitsplätze zum Prüfen. Einer davon ist u.a. mit dem Mikroskop ausgestattet.



Am Ende des Mikroskops finden sich zwei Lampenhäuser. Das untere und kleinere Lampenhaus beinhaltet eine 250 Watt Halogen-Lampe. Damit mikroskopiere ich im Durchlicht, das ca. 90% meiner Mikroskoparbeit ausmacht. Ein Hitzefilter ist sehr wichtig! Das obere runde Lampenhaus (sog. Melone) beinhaltet eine 250 Watt HBO-Lampe (Quecksilberdampfdrucklampe). Das Licht wird sehr hell und sie strahlt ein sehr breites Spektrum (Wellenlänge) aus. Im gleichen Prinzip arbeitet die rechts zu sehende Hanau Fluotest. Das Licht läuft im Mikroskop vor zur Optik. Dort durchläuft es den UV-Filter. Der Filter wurde speziell eingebaut, damit ein sehr breites Spektrum an Fluoreszenz (Wellenlänge in Nanometer) abgedeckt bzw. angeregt werden kann. Fluoreszenz teilt sich in UV-A (320-400 nm), UV-B (280-320 nm) und UV-C (100-280 nm). Die meisten philatelistischen UV-Prüfgeräte arbeiten mit UV-A-Licht. Weil es jedoch sein kann, dass eine Anregung im Spektrum des UV-B-Lichtes liegt, wurde der Filter im Mikroskop über diese zwei Längenbereichte (UV-A und UV-B) ergänzt. Nach dem Filter durchläuft das gefilterte Licht ein Prisma und läuft durch das Objektiv auf das zu mikroskopierende Objekt. Die passive Reaktion des Objekts nimmt man dann als Fluoreszenz wahr.

Ein kleiner Exkurs zur Fluoreszenz:

Wie ich oben schreib, sieht man eine passive Reaktion. Fluoreszenz ist eine Anregung von Elektronen, die durch einfließende (Licht-)Energie auf eine höhere Schale (Umlaufbahn um den Atomkern) gelangen. Wegen der jetzigen Unvollkommenheit der unteren Schale (vollständig mit 2 und jeweils weiter mit 4 Elektronen), fällt das Elektron im selben Moment auf seine Ursprungsumlaufbahn zurück. Dabei gibt das Elektron Energie ab, welche wir als Fluoreszenzreaktion wahrnehmen. (Alles sehr vereinfacht beschrieben.) Wenn man das verstanden hat, kann man nachvollziehen, dass sich bestimmte Elektronen nur von einer bestimmten Wellenlänge anregen lassen. Man könnte fast von Schlüssel-Schloss-Prinzip sprechen.



gif-Datei: Zur Animierung bitte anklicken.

Quelle: http://www.mikroskopie.de/kurse/navigation/fluoreszenz/kurs.htm

Von diesem Punkt aus habe ich begonnen, Briefmarkenfarben in ihrer UV-Reaktion versucht zu verändern. Die Versuche lieferten so gute Ergebnisse, dass mancher Sammler sich an meinen „Raritäten“ erfreute und Prüfer auf meine Veränderungen hereinfielen. Aufklärung gab es den betreffenden Sammlern und Prüfern auch von mir. So konnte ich beispielsweise auf recht einfache Art eine gestempelte Michel-Nr. 97 AX at in eine 97 AX bat verändern.




Jetzt stand ich vor dem Problem, wie diese Verfälschung erkennen? Da kam mir mein Fluoreszenzmikroskop zu passe. Manipulationen konnten vollständig erkannt werden. Daher prüfe ich im Bereich der SBZ die Michel-Nummern 97 AX bat, bav, baw sowie den Block 4 y d (ehemalige Fehlfarbe) ausschließlich mittels Fluoreszenzmikroskopie.

Beste Grüße

Thilo
 
Werner P. Am: 02.02.2017 07:01:17 Gelesen: 5467# 3 @  
Für mich ebenfalls ein hochinteressantes Thema. Ich nutze in einem anderen Hobby (Mykologie) recht ausgiebig die Mikroskopie und schon alleine deswegen finde ich das faszinierend. Habe zwar ein recht tolles Mikroskop (Zeiss Axioscope mit Phasenkontrast), aber keine eingebaute Fluoreszenzbeleuchtung. Ich nehme aber an, dass man sich mit einer Benda-UV-Lampe und Beleuchtung des Objekttisches durch diese auch behelfen könnte.

Ob das allerdings für längere Untersuchungen dann "augenfreundlich" ist, dürfte eine andere Frage sein. Schutzbrille sollte man wohl aufsetzen.

Ob man wohl auch den Phasenkontrast für die Philatelie nutzen kann? Ich könnte mir vorstellen, dass ggf. Papierfasern und Stempelfarbelemente damit besser darstellbar wären?
 
Thilo Nagler Am: 02.02.2017 15:22:40 Gelesen: 5423# 4 @  
@ Werner P. [#3]

Ob man wohl auch den Phasenkontrast für die Philatelie nutzen kann?

Meine Versuche schlugen leider fehl, da ich der Meinung bin, dass bei Phasenkontrast eine gewisse Transparenz gegeben sein muss. Bei Papier, Druckfarbe und Stempelfarbe eher schwer, da zu dick. Aber vielleicht finden sich doch brauchbare Ergebnisse, die ich hier gern vorfinde. :-)

Beste Grüße

Thilo
 
Ben 11 Am: 05.02.2017 23:11:20 Gelesen: 5336# 5 @  
Guten Abend Thilo, vielen Danke für Deinen Beitrag [#2].

Die Fluo-Test-Lampe liefert ja mit 366 und 254 nm zwei Wellenlängen, die wir aus den üblichen Testleuchten für Briefmarken schon kennen. Ich denke jedoch, dass z.B. das UV-A Licht in seinem Spektrum viel breiter zur Verfügung gestellt wird, wir die eigentliche Anregungswellenlänge gar nicht so genau kennen. Interessanter ist da schon die Quecksilberhochdrucklampe, da man mit entsprechendem Filter die Anregungswellenlänge genau bereitstellen kann. Die Anwendung von UV-B Licht habe ich noch nicht ausprobiert. Welche Fluoreszenzreaktionen konntest Du denn damit erzeugen?

Ist bei den SBZ Marken Thüringen oder auch z.B. bei der Köpfe-Serie die Verwendung von floureszenzfähigen Farbbestandteilen zufällig? Ich kann mir nicht vorstellen, dass die Reaktion damals gewollt war. Demzufolge bin ich da etwas skeptisch, ob wirklich Fluoreszenz vorliegt, oder das, was man da sieht, nur eine "bedingt gleiche Farbe" ist. Also ein Farbe, die unter geänderter Beleuchtung auch anders aussieht. Wie könnte man beides unterscheiden? Ist Fluoreszenz immer heller und "bedingt gleiche Farbe" im Aussehen immer dunkler, als die Ausgangsfarbe? Was sind da Deine Erfahrungen?

Viele Grüße
Ben.
 
Ben 11 Am: 05.02.2017 23:13:25 Gelesen: 5335# 6 @  
@ Werner P. [#3]

Hattest Du mit Deinem IR-Strahler schon Erfolg? Eine zweite Bestätigung meiner Versuchsergebnisse wäre schon schön. :-)

Viele Grüße
Ben.
 
Thilo Nagler Am: 06.02.2017 12:02:14 Gelesen: 5277# 7 @  
@ Ben 11 [#5]

Hallo Ben,

die große Hanau Fluotest Forte bietet eine Wellchenlänge von 365 nm (UV-A-Bereich) nach Herstellerangaben:

http://peschl-ultraviolet.com/english/products/photoluminescence/fluotest-forte/fluotest-forte-analysegeraet.html

UV-B-Licht bieten z.B. sehr preisewerte Gesichtbräuner, mit dem ich ebenfals Farben prüfe.



Die Anwendung von UV-B Licht habe ich noch nicht ausprobiert. Welche Fluoreszenzreaktionen konntest Du denn damit erzeugen?
Das ist immer sehr unterschiedlich, wenn überhaupt.

Ist bei den SBZ Marken Thüringen oder auch z.B. bei der Köpfe-Serie die Verwendung von floureszenzfähigen Farbbestandteilen zufällig? Ich kann mir nicht vorstellen, dass die Reaktion damals gewollt war. Demzufolge bin ich da etwas skeptisch, ob wirklich Fluoreszenz vorliegt, oder das, was man da sieht, nur eine "bedingt gleiche Farbe" ist. Also ein Farbe, die unter geänderter Beleuchtung auch anders aussieht. Wie könnte man beides unterscheiden?

Ich denke nicht, dass eine Fluoreszenz gewollt war. Wegen des Mangels an Druckfarbe, wurden verschiedene Pigmente verwendet. Ob das Gelb unter Fluoreszenz leuchtet oder nicht, war den Druckern mit Sicherheit egal. Unter dem Mikroskop kann man sehr gut erkennen, ob die Farbe oder andere Bestandteile wie Papier, Verschmutzungen etc. für eine Anregung zuständig sind. Bei der SBZ-Thüringen bin ich komplett durch.

Ist Fluoreszenz immer heller und "bedingt gleiche Farbe" im Aussehen immer dunkler, als die Ausgangsfarbe? Was sind da Deine Erfahrungen?

Nein, eine helle Farbe kann unter UV (je nach Wellenlänge) hell leuchten, dunkel werden oder sich in eine ganz andere Farbe ändern. Einfach mit den betreffenden Briefmarken mit unterschiedlichen Wellenlängen betrachten und Fluoreszenz muss nicht immer hell leuchtend (wie z.B. Goldtaube) sein.

Beste Grüße

Thilo
 
Werner P. Am: 06.02.2017 21:23:16 Gelesen: 5214# 8 @  
@ Ben 11 [#6]

Da es hier nicht zum Thema passt, schreibe ich Dir privat per Mail.
 
Ben 11 Am: 08.02.2017 22:11:44 Gelesen: 5135# 9 @  
Guten Abend Thilo [#7]

Nein, eine helle Farbe kann unter UV (je nach Wellenlänge) hell leuchten, dunkel werden oder sich in eine ganz andere Farbe ändern. Einfach mit den betreffenden Briefmarken mit unterschiedlichen Wellenlängen betrachten und Fluoreszenz muss nicht immer hell leuchtend (wie z.B. Goldtaube) sein.

Im Prinzip stimme ich Dir hier zu. Allerdings sollten wir dann unterscheiden in:

- metamere Farben, also bedingt gleiche Farben, die unter UV Licht dunkler sind bzw. anders aussehen. Solche bedingt gleichen Farben kann man auch unter verschiedenen normalen Beleuchtungen erkennen, z.B. Normlicht mit <3000 K vs. 6500 K.

- und fluoreszierende Farben. Das diese Farben heller sind ergibt sich, denke ich, aus der Rotverschiebung des Stoke-Effektes, also dem Abstand zwischen der anregenden und der emittierten Wellenlänge.

Als Beispiel mal die Nr.256 der Bach Ausgabe von 1950. Unter normalem Licht erscheint diese bläulichgrün, unter UV-Licht ist eine sehr schöne gelbgrüne Fluoreszenzreaktion zu sehen.



In der Vergrößerung unter dem Mikroskop erkennt man auch gut, dass die Farbe fluoresziert und nicht das Papier, wie in meinem Katalog steht.



Soweit ich weiß, fluoresziert bei der Goldtaube nicht die Farbe der Marke, sondern der schwarze BERLIN-Aufdruck. Allerdings habe ich solch eine Marke noch nicht gesehen.

Viele Grüße
Ben.
 
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