Einfache Herstellung kleiner Löcher für Lochkameras und Co

Begonnen von Johannes Kropiunig, Mai 27, 2016, 11:48:17 VORMITTAG

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Johannes Kropiunig

Hallo,


eine der Nebenaufgaben für den Bau meines CLSM war es ein möglichst kleines Pinhole herzustellen. Nach ein wenig Recherche stolperte ich dabei über diese Seite. http://www.jochen-reincke.de/lochkam/loecher.htm
Darin wird beschrieben, wie mit einer wirklich einfachen elektronischen Schaltung, Löcher in Alufolie per Entladung geschmolzen werden können. Der Autor der Seite spricht von 0,6-0,18mm Löchern. Mit einer leicht abgewandelten Schalung, wobei lediglich der 4700µF Kondensator gegen 4 Stück parallel geschalteten 470µF Kondensatoren getauscht und alles auf Lochstreifenplatine gelötet wurde, geht es definitiv um einiges kleiner.

Mein derzeitiger persönlicher Rekord:


Die Vorrichtung:


Auf das Kupferblech wird ein ca. 4x4 cm großes Stück normale Alufolie aufgelegt und langsam die Nadel senkrecht angenähert bis es zur Entladung kommt. Für das obige Loch war die Einstellung der Spannung am Labornetzgerät 8 Volt.


In der Hoffnung, dass es vielleicht jemand brauchen kann,
Johannes
Biologische Mikroskop: Zeiss Standard 16
Stereomikroskop: Lomo MBS 10
Kameras:  EOS 1100D, EOS 1000D, EOS 1000Da, und EOS 350Da Peltier gekühlt

Sag es mir - und ich werde es vergessen. Zeige es mir - und ich werde mich daran erinnern. Beteilige mich - und ich werde es verstehen.
Laotse

reblaus

Hallo Johannes -

danke für den Hinweis und die Weiterentwicklung - genial!

Viele Grüße

Rolf

the_playstation

Hallo Johannes.

Super Idee. Habe sowas mal aus Spaß gemacht. Mir aber noch nie die Löcher danach genau (unter dem Mikroskop, ...) angeschaut. Die Spannung ist ja völlig unproblematisch.

Ob mein 40000 Farad Kondensator auch funktioniert.  ;D ;) :)

Liebe Grüße Jorrit.
Die Realität wird bestimmt durch den Betrachter.

Michael L.

Hallo Johannes,

Danke für den Hinweis das werde ich auch ausprobieren, übrigens auch ein Testobjekt für den Sterntest zur Mikroskopobjektiv Überprüfung von Farbfehlern.

Viele Grüße,

Michael

Werner

#4
Hallo Johannes!

Zu klein ist aber auch nichts...
Laut "Lexikon der Optik" gilt für die optimale Bildschärfe einer Lochkamera:

1 / g  +  1 / b  =  2,56*λ / D²     [mm]

g = Gegenstandsweite, b = Bildweite, D = Lochdurchmesser

Für g = ∞ und λ = 550 nm (0,00055 mm) gilt für das Optimum:   D = √(0,0001408 * b)  [mm]
Beispiel:

Bildabstand     Loch
  100             0,38
  200             0,53
  300             0,65
  500             0,84
 1000            1,18

Diese Löcher kann man noch bohren, wobei Stanzen mit Draht einfacher ist.

Ganz feine Löcher kann man mit einem Glasfaden (aus einem Glasstab ausgezogen) stanzen. Durchmesser mikroskopisch oder mit Laserbeugung bestimmen. Den Glasfaden mit einen Schlag auf einen Messerrücken sauber trennen. Dann in ein Messingröhrchen (Kulimine) so eingipsen oder Kleben (Heißkleber, Wachs soll auch gehen), daß weniger als 1 mm übersteht. Als senkrechte Führung dient ein Stück Aluwinkel auf dem Werkstück, in den man das Röhrchen anschmiegt. Mit einem nicht zu zaghaften Schlag kann man Löcher in Alu- oder Kupferfolie (Messing noch nicht probiert) stanzen. Wenn man als Unterlage weiche Bleifolie (Dachdecker, Antennendurchführung) verwendet, kann man mit einem Werkzeug mehrere Löcher stanzen.

Bleifolie sollte man immer sammeln, man braucht sie auch zum Glasätzen, wenn erforderlich.

Gruß   -   Werner

P.S.
Dünne Messingrohre nicht sägen (Verformung), sondern feilen oder mit Minitrennscheibe kürzen

ruhop

Hallo, Werner.

Nur zur Ergänzung in puncto Bleifolie: Vorderladerschützen sind da ganz gierig drauf (Geschosse gießen).

Schönen Tag noch

Holger

treinisch

Hallo Johannes,

sehr spannender Bericht! Vielleicht wäre das eine sehr interessante Technik, um Testobjekte für Auflösungstests herzustellen, für FFT-Auswertung natürlich.

So oder so, sehr interessant, danke!

Vlg
Timm
Gerne per Du!

Meine Vorstellung.

carypt

#7
Läßt sich das migroskopisch nutzen ? Mir gehts dabei um die große Tiefenschärfe in einem Bild , also gleichmäßigen Fokus überall , zb die Bilder vom fressenden Stentor .
für 1mm Gegenstandsweite (Präparatabstand) und 170mm Sensorabstand gäbe das laut Internetrechenkraft 0,038mm optimales Löchlein . Es wird sicher unscharf sein und man braucht bei sich bewegenden Objekten seeehr viel Licht .  Ich hatte ansonsten auch die Lichtfeldkamera im Gedanken , aber die wurde im Forum schon als ungeeignet besprochen .

Andere Sache : Wenn Johannes Kropiunig die Kapazität auf kleinere Kondensatoren verteilt , was ist da der angestrebte Effekt mit welcher Wirkung am Alublech ?
Kleinere Kondensatoren geben eine stärkere Stromspitze denke ich , wären viele Kristallkondensatoren noch besser ?
Oder lieber hörere Spannung mit Minikapazität .

peter-h

Hallo Johannes,

ich habe noch einen Vorschlag für feinste Löcher.
Auf ein Deckglas wird eine dünne Silberschicht aufgebracht. Chemisch oder im Sputter. Dann eine Hochspannungsentladung bei 5 bis 10 kV gezündet. Diese Gerätschaften dazu hast Du doch. Wie wäre es mit einem Versuch?

Grüße
Peter

Johannes Kropiunig

Hallo,

ich bedanke mich für die vielen Rückmeldungen von euch. Sicher gibt es mehre Methoden für kleine Löcher, aber ich finde diese für mich aus folgenden Gründen praktisch. Es gibt kein Trägermaterial wie ein Deckglas bei der von Peter vorgeschlagenen Methode. Dieses würde nur Licht reflektieren und so zu einer Verlustleistung führen. Um an eine große Auswahl an Durchmessern zu kommen, müssen nur mehrere Versuche unternommen werden. Unter dem Mikroskop im Durchlicht wird dann vermessen und aussortiert. Mit Canon Utilitys geht dies sehr einfach und schnell, da sich mit dieser Software ein vorher aufgenommenes Bild eines Objektmikrometer mit einblenden lässt. Weiters denke ich, es geht so noch kleiner durch die Verwendung dünnerer Folien wie Blattgold etwa. Für größere Locher muss lediglich die Spannung erhöht und/ oder auch der Kondensator angepasst werden. So sollte dann auch für jeden was dabei sein, je nach Anwendung.

Der Grund für die 4 Kondensatoren ist einfach. Ich habe mit einem angefangen und nach und nach einen hinzugefügt. ;)

Viele Grüße,
Johannes
Biologische Mikroskop: Zeiss Standard 16
Stereomikroskop: Lomo MBS 10
Kameras:  EOS 1100D, EOS 1000D, EOS 1000Da, und EOS 350Da Peltier gekühlt

Sag es mir - und ich werde es vergessen. Zeige es mir - und ich werde mich daran erinnern. Beteilige mich - und ich werde es verstehen.
Laotse

reblaus

Hallo Johannes -

du bist offensichtlich kein Wissenschaftler - der hätte gesagt:

"Durch gezieltes Parallelschalten der Kondensatoren konnte ich den Gesamt-Innenwiderstand so weit verringern, dass ich eine optimale Stromstärke erhalten habe"  ;D

Viele Grüße

Rolf

the_playstation

Hallo Rolf, hallo Johannes.

Es gibt sogar einige Anwendungsgebiete, bei denen extra mehrere Kondensatoren paralell geschaltet werden.
1.) Größe/Form des Gehäuses
2.) Impulsfestigkeit je nach Typ höher
3.) Der für mich entscheidende: Besser für höhere Frequenzen geeignet.

4.) Man hat Sie zufällig in seiner Elektronik-"Grabbelkiste".

Liebe Grüße Jorrit.
Die Realität wird bestimmt durch den Betrachter.