Ohut osa

Keinuta ohuita osia polarisoivan mikroskoopin vaiheessa

Ohut osa on kiinteä valmiste varten mikroskooppinen tutkimus. Tutkittavat materiaalit ovat pääasiassa kiviä, keramiikkaa ja kaikkia materiaaleja, jotka ovat läpinäkyviä ohuina kerroksina, mutta joita ei voida leikata ohuina tai vain vaikeuksin, esimerkiksi puuta, luita ja hampaita.

Kivet , maaperä ja keramiikka ovat melkein aina läpinäkymättömiä, joten niitä ei voida helposti tutkia läpäisevän valon mikroskoopilla . Vain 0,03 - 0,02 mm (30 - 20 um) paksuudesta näiden materiaalien näyte antaa riittävän valon kulkea läpi, jotta ne soveltuvat läpäisevän valon mikroskopiaan. Tutkimus suoritetaan normaalissa ja polarisoidussa valossa sekä erityisillä aallonpituuksilla (esim. UV-valo).

tarina

Historialliset piirustukset Melaphyrin ohuista osista mikroskoopilla, vuodelta 1876
Mikroskooppinen kuva ohut osa on hiiltä kalkkikiven kanssa kuori rajat osan kuoren.

Menetelmän kehitti 1800-luvun alkupuoliskolla useat tiedemiehet toisistaan ​​riippumatta, jolloin varhaisimmat yritykset voidaan jäljittää englantilaiselle fyysikolle William Nicolille , joka valmisteli tällaisia ​​valmisteluja jo vuonna 1831 ja julkaisi myös kuvauksen prosessista. Mutta vain englantilainen luonnontieteilijä Henry Clifton Sorby sovelsi järjestelmällisesti menetelmää kiviin ja julkaisi artikkelin Journal of the Geological Society -lehdessä Lontoossa vuonna 1858 .

Paleontologisen tutkimuksen alalla geotieteilijät Franz Unger ja Carl Ferdinand Peters tekivät varhaisia ​​saavutuksia ohutleikkaisella mikroskopialla . Vuonna 1842 Unger kuvaili menetelmäänsä käyttää ohuita osia fossiilisia metsiä tutkittaessa. Noin vuonna 1840 hän oli tehnyt rajalliset ohuet osat tällaisista esineistä Stephan Ladislausin puolesta . Peters suoritti (julkaistiin) ohuita osia noin vuonna 1855 saadakseen lisätietoja taksonomista arviointia varten.

Ferdinand Zirkel edisti ratkaisevasti tämän tutkimusmenetelmän leviämistä geotieteissä , joka esitteli sen 3. helmikuuta 1863 keisarillisen geologisen instituutin kokouksessa ja joka oli aiemmin oppinut Sorbysta. Sen jälkeen menetelmä löysi tiensä petrografian käytäntöön . Ensimmäiset aiheesta käsikirjat julkaistiin vuonna 1873 Ferdinand Zirkel ja Karl Heinrich Rosenbusch .

1800-luvulla ohuiden osien kuvien esittäminen oli ongelma, joka pystyttiin ratkaisemaan vain erikoiskirjallisuuden kannalta epätyydyttävällä tavalla, koska aikojen painotekniikat eivät mahdollistaneet usein vaativien rakennekuvien aitoa jäljentämistä. Siksi oli toisinaan tapana luoda vastaavia ohuita leikkauskuvia piirtämällä myöhemmillä käsivärillä ja muuntaa ne painatukseksi litografian avulla .

Valmistus

Geologiset ja tekniset valmistelut

Ohut osa valmistamiseksi fylliitti

Ohuen kiven tai keraamisen osan tuottamiseksi sahataan näytteestä 0,5-1,0 cm paksu kiekko timanttikärkisellä sahanterällä. Lasi hiotaan käsin toiselle leikatulle pinnalle ja kiinnitetään tällä pinnalla ohuelle lasilevylle käyttäen suhteellisen helposti liukenevaa liimaa. Lasilevy näytteen kanssa kiinnitetään sitten tarkkuusjauhatuslaitteeseen ja näyte jauhetaan toiselta puolelta, kunnes se on täysin tasainen. Sen jälkeen, kun lasilevy näyte on poistettu jauhinpöydälle, tasainen pinta on liimattu lasiseen dia käyttämällä erityistä synteettistä hartsia (alussa vuosina Kanada balsamilla ) . Nyt melkein valmis valmiste poistetaan lasista hartsin kovettumisen jälkeen. Lasi kiinnitetään tarkkuushiomakoneeseen ja näyte jauhetaan nyt haluttuun paksuuteen ( mineralogisten ohuiden osien vakiopaksuus on 25 um) toisesta puolesta, joka oli aiemmin kiinnitetty lasilevyyn .

Tekniset rakeiset valmisteet tai epävakaat sedimenttikivet (esim. Monen tyyppiset kvartsihiekkakivet ) kaadetaan ensin synteettiseen hartsiin tai kyllästetään synteettisellä hartsilla ja hartsin kovettumisen jälkeen edelleen prosessoidaan kuten edellä mainitut kiinteät aineet.

Maaperän valmisteet

Tuottaa ohut osa on maaperän , häiriötön ainesnäytteessä käyttäen Kubiëna laatikot (nimetty WL Kubiëna, joka hänen micromorphological tutkimuksia mailla suoritettu vuodesta 1930, epäilemättä ollut alansa edelläkävijä tällä alueella) ja muutokset näitä laatikoita käytetään. Jos uuttaminen Kubiëna-laatikoilla ei ole mahdollista korkean kivipitoisuuden tai suurempien esineiden vuoksi, voidaan käyttää suurempia kehyksiä tai näyte voidaan päällystää kipsi. Maaperänäytteet kuivataan lopulta laboratoriossa (ilmakuivaus, pakastekuivaus tai kuivaus asetonilla ). Ne kaadetaan sitten synteettiseen hartsiin tyhjiökaapissa (niin, että näytteisiin ei jää ilmakuplia), samalla tavalla kuin rakeiset tekniset näytteet tai sedimenttinäytteet . Kun hartsi on kovettunut, toimi kuten edellä on kuvattu .

Joissakin tarkemmissa tutkimuksissa (mikronäyte jne.) Tarvitaan peittämättömiä näytteitä. Näyte voidaan peittää myös peitelevyllä. Tutkimuksiin z. Esimerkiksi mikrokoettimessa tarvitaan kiillotettuja, peittämättömiä osia; tämä edellyttää erityisiä menetelmiä, jotka eivät aiheuta helpotusta.

Lääketieteelliset valmisteet

Luun patologia , ohuita leikkeitä käytetään mikroskooppinen tutkimus biologisen kovan kudoksen ( luut ja hampaat ) ja erityisesti arvioimiseksi paranemista metallin endoproteesien (esimerkiksi lonkkanivelen proteesien tai hammasimplantit ). Kokeelliset tutkimukset systemaattisilla mikroskooppisilla leikkausrivien tutkimuksilla luukudoksen ja implantin välisessä rajapinnassa voivat parantaa merkittävästi endoproteesien pintoja siten, että keho hyväksyy implantin optimaalisesti.

Luukudoksen ohuiden osien tuottamiseksi luukudos kiinnitetään ja upotetaan sitten PMMA- hartsiin (pleksilasi) ilman kalkinpoistoa . Kovettumisen jälkeen koko muovi- ja kudoslohko voidaan sahata ohueksi ja hioa sitten um: n paksuuteen, kunnes se on tarvittaessa läpinäkyvä ja värjätty. Kun polarisaatio mikroskopia näiden kudoksen ohuita osia, erityisesti kollageenin kuidun nippuja suuntautuneet voimavektorit voi olla selvästi näkyvissä ilman histologisia värjäystä .

Kalliotutkimukset ohuilla osilla

Tutkiessaan kivilajinäytteet erotetaan toisistaan laadulliset ja määrälliset tavoitteet. Lisäksi yleiset ominaisuudet ovat tarkastelun tarkoitus.

Yleiset tavoitteet

  • kiteiden ja viljaggregaattien spatiaalinen suuntaus
  • Kivennäisaineiden levinneisyyslujuus
  • Vilja- tai kidemuodot
  • Viljasidokset

Laadulliset tavoitteet

  • Kiviaineksen muodostavien mineraalien määritys
  • Sekoitettujen kiteiden koostumus optista dataa käyttäen
  • Hajoamisprosessit ja niiden saavutettu tila kiteisissä rakenteissa (sään)

Määrälliset tavoitteet

  • Eri mineraalien suhteet kalliossa
  • Viljan koon jakauma

Tulokset ja tulkinta maaperätieteessä

Ennen kuin voit tulkita ohutta osaa, sinun on ensin kuvattava tämä ohut osa ja muut ohuet osiot muista näytteistä, jotka liittyvät siihen suoraan tai epäsuorasti (jos sellaisia ​​on).

Vuonna maaperätutkimus ja arkeologia , muun muassa seuraavat kirjataan:

  • mikrorakenne (aggregaatit, ontelot, kanavat),
  • ns. perusmassa (eli orgaaninen ja mineraalinen hieno ja erittäin hieno materiaali),
  • - orgaaninen materiaali, jota ei ole sisällytetty perusmassaan, ja -
  • yksittäiset maaperän ominaisuudet ja erityispiirteet.

Näiden komponenttien luonnehtimiseksi kuvataan muun muassa niiden komponenttien koko, muoto, rakenne, vaihtelevuus, taajuus, väri, läpikuultavuus, suhde ja komponenttien sijainti toisiinsa nähden.

Maaperän ohuessa osassa näkyvät enemmän tai vähemmän selvät ominaisuudet ja ominaisuuksien yhdistelmät ovat ”tilannekuva”: Ne heijastavat maaperän kehitystä ja siinä tapahtuvia prosesseja näytteenottopisteeseen asti. Arkeologiselta kannalta kivihiilijäämät, luunpalat, palaneen saven hiukkaset, kuona- ja malmijäämät, ulosteet, munankuoret, kalanruut jne. Ovat erityisen kiinnostavia, koska - profiilin sijainnista riippuen - ihannetapauksessa voidaan käyttää "mikroskooppisia löydöksiä" ohuessa osassa ( saman löydöksen muiden ohuiden osien sekä mahdollisesti olemassa olevien "makroskooppisten löydösten" yhteydessä) rekonstruoi havainnon historia: Esineen (esimerkiksi kuoppatalojen) aikaisemmasta käytöstä tai toiminnasta ympäristöolosuhteiden (esim. karjanhoito) kautta esineen täyttämistä varten sekä tämän täytemateriaalin alkuperä ja koostumus, joka voi dokumentoida ihmisen toiminnan löydön läheisyydessä.

Liittyvät menetelmät

Jos läpinäkymättömiä materiaaleja on tarkoitus tutkia vain osuvassa valossa, riittävät yksipuoliset maadoitetut ja kiillotetut pinnat, niin sanotut viistot.

Jopa metallografiassa työskentelee toisinaan mikrokuvien kanssa .

Lääketieteellisessä tutkimuksessa käytetyt menetelmät pehmytkudosleikkeiden (kalsiumkarbonaattia sisältävä kova kudos on ensin poistettava kalkkeista) tuottamiseksi läpäisevän valon mikroskopiaa varten on kuvattu kohdassa Histologia ja mikrotomi .

kirjallisuus

  • Arnd Peschel: Luonnonkivet. Saksan kieli Kustantaja f. perustoimiala, Leipzig 1977.
  • Hans Pichler, Cornelia Schmitt-Riegraf: Kiviä muodostavat mineraalit ohuina osina. Ferd. Enke Verlag, Stuttgart, 1993, ISBN 3-432-95522-7 .
  • DL Rowell: Maaperätiede. Tutkimusmenetelmät ja niiden sovellukset. Springer, Berliini / New York, 1997, ISBN 978-3-540-61825-6 .

nettilinkit

Commons : Rock ohuessa osassa  - kokoelma kuvia, videoita ja äänitiedostoja

Yksittäiset todisteet

  1. ↑ a b H. v. Philipsborn: Mikroskooppisten menetelmien historiallinen kehitys mineralogiassa ja niiden merkitys yleiselle mikroskopialle ja tekniikalle . Julkaisussa: H.Freund (Hrsg.): Handbuch der Mikoskopie in der Technik . nauha IV / 1 . Umschau, Frankfurt 1955, s. 12-17 .
  2. ↑ Emanuel Bořický: Böömin alueellisen etsinnän geologisen osaston työ, osa II, petrografiset tutkimukset Böömin basalttikivistä . Praha (Řivnač) 1873, s. 3–4.
  3. ^ Bernhard Hubmann: Paleontologiset ohutleikkaustutkimukset Itävallassa-Unkarissa ennen vuotta 1860, CF Peters ja F. Unger . Julkaisussa: Abhandlungen der Geologische Bundesanstalt Voi. 56/1 (1999), s. 171–176. ISSN  0378-0864 .
  4. ↑ DW Humphries: Menetelmät ohuen osan valmistamiseksi . Enke, Stuttgart 1994, ISBN 3-432-26091-1 , s. 20 .
  5. ↑ b R. K. Schenk, W. Herrmann: Histologinen tutkimuksia paranemista sementtiä implantit. S. 51–57 julkaisussa: E. Morscher: Lonkan endoproteesien sementitön kiinnitys. Springer, 1983, ISBN 978-3-662-00968-0
  6. ↑ K. Donath: diagnostinen arvo uuden menetelmän, jolla tutkitaan dekalsifioituneita luiden ja hampaiden kanssa Attached pehmytkudoksen (Säge-Schliff, (sahaus ja jauhatus) Technique). Patologia - tutkimus ja käytäntö. Vuosikerta 179, 1985, s. 631-633, doi: 10.1016 / S0344-0338 (85) 80209-0
  7. ↑ NM Meenen, W.Flosdorff, M.Dallek, K.Donath, KH Jungbluth: hydroksiapatiitti, joka on hyvä subkondraalisille luun korvausliitoksille - Eläinten optisen polarisaation tutkimus. Sivut 271–275 julkaisussa: Hans-Jürgen Pesch, Hartmut Stöß, Benno Kummer (Toim.): Osteologie aktuell VII (Saksan Osteologiayhdistyksen eV 7. vuosikokous, 26. – 28.3.1992 Erlangenissa). Springer-Verlag, ISBN 978-3-540-56630-4