12.03.2015
Partikelanalyse mit der Kamera
Dr. Günther Crolly , FRITSCH GmbH
Möchte man für pulverförmige Materialien nicht nur die Größe der Partikel bestimmen sondern auch etwas über ihre Form lernen, so bietet sich die Dynamische Bildanalyse an. Das zugrunde liegende Messprinzip ist schnell erklärt: Über eine regulierte Vibrations-Zuteilrinne wird das Probenmaterial direkt über einen Fallschacht gefördert, durch den es dann nach unten in einen Auffangbehälter fällt. Auf dem Weg nach unten wird der Partikelstrom von einem großflächigen LED-Feld geblitzt und von einer auf der gegen-überliegenden Seite angeordneten CCD Kamera in schneller Folge fotografiert. Der optische Aufbau ist also vergleichbar mit der Durchlicht-Mikroskopie, man erhält einen hohen Kontrast zwischen dem homogen ausgeleuchteten, hellen Hintergrund und den Licht abschattenden Partikeln. Sämtliche Bilder werden dann von einer Software analysiert und die jeweils ausgewählten Daten nach Abschluss der Messung angezeigt. Doch dazu später mehr.
Optischer Aufbau
Verweilen wir zunächst bei dem optischen Aufbau: Wie bei jedem Mikroskop und jedem landläufigen Fotoapparat hängt die Größe des erzeugten Bildes auf der Netzhaut beziehungsweise auf dem Kamerasensor von der Vergrößerungsleistung des verwendeten Objektives ab. Daneben sind natürlich auch die Kenngrößen des bilderfassenden Kamerasensors für die Qualität der erzielbaren Ergebnisse wichtig. Wesentliche Parameter sind hier sowohl die Gesamtgröße des verbauten Sensors, die Pixelzahl und die maximal möglich Bildaufnahmerate. Für eine bestimmt Kombination aus Kamera und Objektiv ergeben sich aus der Vergrößerung und den Sensordaten die Grenzen des hiermit erfassbaren Größenbereichs.