Vékony szakasz

Vékony metszetek a polarizáló mikroszkóp színpadán

A vékony szakasz szilárd készítmény a mikroszkópos vizsgálathoz. A vizsgált anyagok túlnyomórészt kőzetek, kerámiák és minden olyan anyag, amelyek vékony rétegekben átlátszóak, de amelyeket vékonyan vagy csak nehezen lehet vágni, például fa, csontok és fogak.

A kőzetek , a talajok és a kerámia szinte mindig átlátszatlanok, ezért nem lehet őket könnyen átvilágított mikroszkóp alatt vizsgálni. Csak 0,03–0,02 mm vastagságban (30–20 µm) engedi ezeknek az anyagoknak a mintája elegendő fényt áthaladni, hogy alkalmasak legyenek az áteresztett fénymikroszkópiára. A vizsgálatot normál és polarizált fényben, valamint speciális hullámhosszakon (pl. UV fény) végezzük.

sztori

Történelmi rajzok Melaphyr vékony metszeteiről mikroszkóp alatt, 1876-ból
Mikroszkópos kép a vékony rész a szén mészkő egy héj határokon részén egy héj.

A módszert a 19. század első felében számos tudós fejlesztette ki egymástól függetlenül, ezáltal a legkorábbi kísérletek William Nicol angol fizikusra vezethetők vissza , aki már 1831-ben ilyen előkészületeket tett, és a folyamat leírását is közzétette. De csak az angol természettudós, Henry Clifton Sorby volt az, aki módszeresen alkalmazta a módszert a sziklákra, és 1858-ban cikket tett közzé a londoni Journal of the Geological Society- ben.

A paleontológiai kutatások területén Franz Unger és Carl Ferdinand Peters geológusok korai hozzájárulást adtak vékony metszetű mikroszkóppal . 1842-ben Unger leírta vékony metszetek alkalmazásának módszerét a fosszilis erdők vizsgálatakor. 1840 körül véges vékony részeket készített ilyen tárgyakból Stephan Ladislaus megbízásából . Peters 1855 körül vékony szakaszokat hajtott végre (publikált) annak érdekében, hogy további információkat szerezzen a taxonómiai értékelésekhez.

Ferdinand Zirkel határozottan hozzájárult e kutatási módszer földtudományi elterjedéséhez , aki 1863. február 3-án mutatta be a császári geológiai intézet ülésén, és aki korábban Sorby-tól tanult. Ezt követően a módszer gyorsan megtalálta az utat a petrográfia gyakorlatában . Az első tankönyveket 1873-ban adták ki Ferdinand Zirkel és Karl Heinrich Rosenbusch .

A XIX. Ezért időnként szokás volt megfelelő vékony metszetű képeket készíteni a későbbi kézi színezéssel történő rajzolással, és a litográfia segítségével nyomtatássá alakítani.

Gyártás

Földtani és műszaki előkészületek

Vékony részén előállítására fillit

Kő vagy kerámia vékony rész előállításához egy 0,5-1,0 cm vastag korongot fűrészelnek le a mintáról egy gyémántcsúcsú fűrészlap segítségével. Az ablaktáblát kézzel csiszolják az egyik vágott felületen, és ezzel a felülettel egy vékony üveglemezre rögzítik, viszonylag könnyen oldódó ragasztó segítségével. Az üveglapot a mintával ezután precíziós csiszológépbe rögzítjük, és a mintát a másik oldaláról addig őröljük, amíg teljesen sima nem lesz. Miután az üveglapot a mintát eltávolítottuk az őrlési táblázatban, a sík felület ragasztott egy üveg tárgylemez segítségével egy speciális műgyanta (a korai években Kanada balzsam ) . A már majdnem kész készítményt a gyanta megkeményedése után eltávolítják az üvegtábláról. A tárgylemezt a precíziós csiszológépbe rögzítik, és a mintát a kívánt vastagságig (az ásványtani vékony szakaszok szokásos vastagsága 25 µm-ig) ledarálják a másik oldalról, amelyet korábban az üvegtáblához rögzítettek .

Műszaki szemcsés készítményeket vagy instabil üledékes kőzetek (például sokféle kvarchomokkő ) először szintetikus gyantába öntik vagy szintetikus gyantával impregnálják , és a gyanta megkeményedése után tovább feldolgozzák, mint a fent említett szilárd anyagokat.

Talaj-előkészületek

A talaj vékony részének előállításához zavartalan talajmintát használnak a Kubiëna dobozok felhasználásával (nevét WL Kubiënáról kapta, aki az 1930-as évek óta végzett talajjal kapcsolatos mikromorfológiai tanulmányaival kétségtelenül úttörő szerepet játszott ezen a területen) és e dobozok módosítását. Ha a Kubiëna dobozokkal történő kivonás magas kőtartalom vagy nagyobb műtárgy miatt nem lehetséges, akkor nagyobb kereteket lehet használni, vagy a mintát vakolattal lehet bevonni. A talajmintákat végül a laboratóriumban megszárítják (levegőn szárítás, fagyasztva szárítás vagy acetonnal szárítás ). Ezután vákuumszekrényben szintetikus gyantába öntik (úgy, hogy a mintákban ne maradjanak légbuborékok), hasonlóan a szemcsés technikai mintákhoz vagy az üledékmintákhoz . A gyanta megkeményedése után járjon el a fent leírtak szerint .

Néhány specifikusabb vizsgálathoz (mikrominta stb.) Fedetlen mintákra van szükség. A minta fedőlappal is fedhető. Vizsgálatokra z. Például csiszolt, fedetlen szakaszokra van szükség a mikropróbán, ehhez speciális módszerekre van szükség, amelyek nem jelentenek megkönnyebbülést.

Orvosi készítmények

A csontban Pathology , vékony metszeteket alkalmazunk a mikroszkópos vizsgálata biológiai kemény szövet ( csontok és a fogak ), és különösen az értékelésére a gyógyulás a fém endoprotézisek (például csípőízület-protézisek vagy fogászati implantátumok ). Kísérleti vizsgálatok a csontszövet és az implantátum közötti kapcsolódási pontokon lévő szekciósorok szisztematikus mikroszkópos vizsgálatával jelentősen javíthatják az endoprotézisek felületét, így az implantátumot a test optimálisan elfogadja.

A csontszövet vékony szakaszainak előállításához a csontszövetet rögzítjük, majd dekalkálás nélkül beágyazjuk a PMMA gyantába (Plexi üveg). Megkeményedés után az egész műanyag- és szövettömb vékonyan fűrészelhető, majd µm vastagságúra csiszolható, amíg szükség esetén átlátszóvá és színezetté nem válik. A polarizációs mikroszkópiás ezek a szöveti vékony szakaszok, különösen a kollagén szál kötegek orientált mentén az erő vektorok tehető jól látható anélkül, hisztológiai festéssel .

Kőzetvizsgálatok vékony metszetek alkalmazásával

A kőzetminták vizsgálatakor megkülönböztetnek minőségi és mennyiségi célokat. Továbbá az általános jellemzők a megfontolás célja.

Általános célok

  • a kristályok és a szemcsehalmazok térbeli orientációja
  • Az ásványi anyagok eloszlási jellege a kőzetben
  • Gabona vagy kristály formák
  • Gabonakötések

Minőségi célok

  • A kőzetképző ásványok meghatározása
  • Vegyes kristályok összetétele optikai adatok felhasználásával
  • Bomlási folyamatok és elért állapotuk kristályos szerkezetekben (időjárás)

Mennyiségi célok

  • Különböző ásványi anyagok aránya a kőzetben
  • Gabona méreteloszlás

Eredmények és értelmezés a talajtanban

A vékony szakasz értelmezése előtt először le kell írni ezt a vékony részt és további vékony szakaszokat, amelyek közvetlenül vagy közvetve kapcsolódnak hozzá (ha vannak ilyenek).

A talajtudományban és a régészetben többek között a következőket rögzítik:

  • a mikrostruktúra (aggregátumok, üregek, járatok),
  • az úgynevezett alaptömeg (azaz a szerves és ásványi anyag finom és ultrarész anyag),
  • - az alaptömegbe nem beépített szerves anyag és
  • az egyes talajjellemzők és sajátosságok.

Ezen komponensek jellemzésére többek között leírják az alkatrészek méretét, alakját, textúráját, variálhatóságát, gyakoriságát, színét, áttetszőségét, viszonyát és helyzetét, valamint az ezekből eredő mintákat.

A vékony talajszakaszban látható többé-kevésbé hangsúlyos jellemzők és jellemzők kombinációi „pillanatfelvétel”: A talaj fejlődését és a benne zajló folyamatokat a mintavételig tükrözik. Régészeti szempontból különösen érdekesek a szénmaradványok, a csontdarabok, az égett agyag részecskéi, a salak és az érc maradványai, ürülék, tojáshéj, halszálka stb., Mert - a profil helyzetétől függően - ideális esetben a "mikroszkópos leletek" egy vékony szakaszban használhatók ( ugyanazon lelet más vékony szakaszai, valamint esetlegesen létező "makroszkopikus leletek" kapcsán rekonstruálják a lelet történetét: Maga egy tárgy (például bányaházak) korábbi használatától vagy funkciójától kezdve a környezeti feltételeken (pl. állattenyésztés) át egy tárgy visszatöltésére, valamint ennek a feltöltési anyagnak az eredetére és összetételére, amely dokumentálhatja az emberi tevékenységet a lelet közelében.

Kapcsolódó módszerek

Ha az átlátszatlan anyagokat csak beeső fényben vizsgálják, elegendő a tárgyon egyoldalúan őrölt és csiszolt felületek, az úgynevezett ferdék.

Még a metallográfián belül is alkalmanként mikrográfokkal dolgozik az ember .

Az orvosi kutatásban a lágyrész- metszetek előállítására alkalmazott módszereket (a kalcium-karbonátot tartalmazó kemény szövetet előzetesen le kell kalcifikálni) az áteresztett fénymikroszkópiához a Hisztológia és a mikrotóm részben ismertetjük .

irodalom

  • Arnd Peschel: Természetes kövek. német Kiadó f. az alapipar, Lipcse 1977.
  • Hans Pichler, Cornelia Schmitt-Riegraf: Kőzetképző ásványok vékony szakaszokban. Ferd. Enke Verlag, Stuttgart, 1993, ISBN 3-432-95522-7 .
  • DL Rowell: Talajtan. Vizsgálati módszerek és alkalmazásuk. Springer, Berlin / New York, 1997, ISBN 978-3-540-61825-6 .

web Linkek

Commons : Rock vékony szakaszban  - képek, videók és audio fájlok gyűjteménye

Egyéni bizonyíték

  1. ↑ a b H. v. Philipsborn: A mikroszkópos módszerek történeti fejlődése az ásványtanban és jelentőségük az általános mikroszkópia és a technológia szempontjából . In: H. Freund (Hrsg.): Handbuch der Mikoskopie in der Technik . szalag IV / 1 . Umschau, Frankfurt 1955, p. 12-17 .
  2. ↑ Emanuel Bořický: A csehországi regionális feltárás geológiai osztályának munkája, II. Rész, Petrográfiai tanulmányok a csehországi bazaltkőzetekről . Prága (Řivnač) 1873, 3–4.
  3. ^ Bernhard Hubmann: Paleontológiai vékony metszetek vizsgálata Ausztriában-Magyarországon 1860 előtt, CF Peters és F. Unger . In: Abhandlungen der Geologische Bundesanstalt Vol. 56/1 (1999), 171–176. ISSN  0378-0864 .
  4. ↑ DW Humphries: A vékony szakasz gyártásának módszerei . Enke, Stuttgart 1994, ISBN 3-432-26091-1 , p. 20 .
  5. ↑ a b R. K. Schenk, W. Herrmann: Szövettani vizsgálatok a cement nélküli implantátumok gyógyulásáról. P. 51–57 in: E. Morscher: A csípő endoprotéziseinek cement nélküli rögzítése. Springer, 1983, ISBN 978-3-662-00968-0
  6. ↑ K. Donath: A diagnosztikai értékét az új módszer a tanulmány a nem mésztelenített csontok és a fogak csatolt Soft Tissue, (Säge-Schliff, (fűrészeléssel és csiszolással) technika). Patológia - kutatás és gyakorlat. Vol. 179, 1985, 631-633. Oldal, doi: 10.1016 / S0344-0338 (85) 80209-0
  7. ↑ NM Meenen, W. Flosdorff, M. Dallek, K. Donath, KH Jungbluth: nagyszerű hidroxi-apatit subchondralis csontpótló ízületekhez - Állati optikai polarizációs vizsgálat. 271–275. Oldal: Hans-Jürgen Pesch, Hartmut Stöß, Benno Kummer (szerk.): Osteologie aktuell VII (a Német Osteológiai Társaság eV 7. éves ülése, 1992. március 26–28., Erlangen). Springer-Verlag, ISBN 978-3-540-56630-4