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Foren => Mikroskopie-Forum => Thema gestartet von: Miner in November 21, 2011, 12:02:40 NACHMITTAGS

Titel: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: Miner in November 21, 2011, 12:02:40 NACHMITTAGS
Guten Tag.
Können Interferenzfilter eigentlich altern, so dass sich ihre Transmissionswellenlänge verschiebt oder sich ihre Bandbreite ändert? Und wenn ja, kann man diese Alterung verhindern/verringern durch entsprechende Aufbewahrung?
Viele Grüße
Ole
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: olaf.med in November 21, 2011, 12:19:58 NACHMITTAGS
Hallo Ole,

das kann ich mir eigentlich nicht vorstellen. Es handelt sich ja um aufgedampfte Schichten, die durch Verkitten vor Umwelteinflüssen geschützt sind. Ich habe einen Veril Verlaufsfilter seit 36 Jahren im regen Gebrauch, und der ist noch wie am ersten Tag.

Herzliche Grüße,

Olaf
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: Werner Jülich in November 21, 2011, 12:27:00 NACHMITTAGS
Betrachtet man Anregungsfilter nach jahrelangem Gebrauch, so kann man den Strahlquerschnitt als Verfärbung erkennen. In diesem Spezialfall würde ich von verändernder Einwirkung reden.

Werner Jülich
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: Stefan_O in November 21, 2011, 12:38:52 NACHMITTAGS
Ich würde meinen, je nach dem wo die Filter sitzen, kann auch die Erwärmung/Abkühlung  über die Jahre zur Ablösung oder Veränderung der bedampften Schicht führen. Stossfest sind sie nicht, mir ist gestern einer kapttgegangen. Die aufgedampften Schichten haben sich bei einem Sturz auf den Rahmen gelöst.

Gruss,
Stefan
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: Miner in November 21, 2011, 12:42:11 NACHMITTAGS
Hallo Olaf,
"wie am ersten Tag" heißt, dass alle Wellenlängen noch am gleichen Orte liegen, oder nur dass die Farben immer noch ordentlich verlaufen? Sprich: Stimmt eine etwaige Eichung noch?

Hallo Herr Jülich,
das soll heißen, nicht die Zeit hat diese Filter altern lassen sondern die Strahlung?

Hallo Stefan,
gibt's denn Hinweise darauf, dass Temperaturschwankungen schlecht wären?

Ole
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: peter-h in November 21, 2011, 12:45:17 NACHMITTAGS
Ich besitze einige Metallinterferenzfilter aus der DDR Produktion VEB CZJ von 1965. Filter waren vermutlich nur gelagert, nicht im Einsatz. Nachgemessen 2009 :  Verschiebung der Wellenlänge von 599nm nach 605nm. Ebenso kleine Änderung der Bandbreite und max. Transmission.  Typ IF600
In ähnlichem Maß haben sich alle Filter leicht verändert.

Gruß
Peter (H)
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: Nomarski in November 21, 2011, 13:36:16 NACHMITTAGS
Hallo,

ein interessantes Thema. Wurden denn die Filter vor 36 Jahren bzw. 1966 mit derselben Einrichtung vermessen wie dato?

VG
Bernd
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: peter-h in November 21, 2011, 14:01:01 NACHMITTAGS
Hallo Bernd,

Monochromatoren sind justier-, kalibrier- und eichbar ! Nach meinem Kenntnisstand hat sich an der Wellenlängendefinition nichts geändert.  ;)  Oder sollten wir mal die PTB befragen  ???

Peter
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: Miner in November 21, 2011, 14:30:07 NACHMITTAGS
Tja, ich kann mir schon vorstellen, dass das eine Spektrometer was anderes misst als das andere. Auch kenne ich mich mit der Genauigkeit und Stabilität von Spektrometern nicht aus, aber für mein Gefühl sind 6 nm, von denen Peter schreibt, viel, vielleicht zuviel um als Eichfehler der Instrumente durchzugehen.
Ole
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: Klaus Herrmann in November 21, 2011, 15:02:07 NACHMITTAGS
Hallo zusammen,

alles kann kaputt gehen, sage ich aus Erfahrung!  ;)

Und die aufgedampften Schichten der teuren Interferenzfilter sind auch nicht für die Ewigkeit gemacht.

Die Gelatinefilter (Sandwich aus 2 Gläsern und einer farbigen Gelatineschicht mögen es nicht feucht-warm, dann delaminieren sie. Wenn man schöne planparalelle Glasscheiben braucht, dann muss man nur so einen Filter in warmes Prilwasser legen ;D

In meinem Mikrokalender 2012, den ich gerade erstellt habe verwende ich folgendes Bild der in Schollen abgelösten Interferenzschicht eines Fluoreszenzfilters eines sehr renomierten Herstellers. Was der Auslöser war kann ich nicht sagen. Im gleichen Filterblock waren noch andere, die waren tadellos.

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/78092_35494331.jpg)
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: treinisch in November 21, 2011, 15:17:56 NACHMITTAGS
Hallo,

ja, dass sie vergänglich sind, kann ich bestätigen:

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/78093_45981446.jpg)

Viele Grüße

Timm
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: Stefan_O in November 21, 2011, 15:21:46 NACHMITTAGS
Sehr interessant, zumal ich heute drei neue Filter bestellt habe. Ich habe keine konkreten Hinweise auf die Temperaturempfindlichkeit. Wenn aber schon ein leicher Stoss die Schichten in einen Regenbogen verwandelt, werden Warm-Kalt-Zyklen einen Einfluss haben. Bin ich fest von überzeugt, daher benutze ich den Filter nicht mit dem Halogenlampenhaus "Bratpfanne"). Die 300W Bogenlampe hat extra zwei Wärmeschutzfilter, dort werden die Interferenzfilter nur handwarm.

@Peter: ist beim Messen der Lichtstrahl senkrecht auf den Filter getroffen? (Soll keine Unterstellung sein, aber der Durchlassbereich ändert sich beim Kippen, habe ich mal gelesen)

@Klaus: schönes Bild, mein "Regenbogen" kann da nicht mithalten.

Gruss,
Stefan
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: Werner Jülich in November 21, 2011, 15:59:54 NACHMITTAGS
Hallo Miner,
ja, die Filter altern durch die Strahlungsbelastung, man sollte den kurzwelligen Anteil einer HBO nicht unterschätzen.

Werner Jülich
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: peter-h in November 21, 2011, 18:23:10 NACHMITTAGS
Hallo Stefan,

aber natürlich messe ich mit senkrechtem Strahl zur Oberfläche. Die Winkelabhängigkeit ist mir wohl bekannt und ich habe sie beim Bau meiner UV-Epi-Fluoreszenz bestens genutzt. (Billiges Filter zweckentfremdet und die Verschiebung ausgenutzt)
Bei kritischen Messungen nehme ich den Zeiss Monochromator zur Vorselektion und dann kommt ein Gittermonochromator. Geprüft wird vor einer neuen Messung mit Spektrallampen. Mehr mache ich als Privatmann nicht.
Wers genauer wissen will, der schickt seine Probe zur PTB nach Braunschweig - für Geld gibt es ALLES  ;D

Peter
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: Stefan_O in November 21, 2011, 20:03:36 NACHMITTAGS
Ich beuge mein Haupt in Demut...Du hast dann ja sicher eine Idee, wie sich die mittlere Wellenlänge des Durchlassbereichs verschiebt, wenn man den Filter um 45° kippt? Würde mich sehr interessieren.

Gruss,
Stefan
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: peter-h in November 21, 2011, 23:09:07 NACHMITTAGS
Hallo Stefan,

die Seite gibt einen guten Überblick. http://de.wikipedia.org/wiki/Interferenzfilter

Oder hier meine Messungen zu einem Teilerspiegel. Um 45° verkippt kann ich die 365nm Anregung gut in den Beleuchtungsstrahlengang spiegeln und erhalte im blauen Bereich noch eine halbwegs gute Transmission zur Beobachtung. Ist kein Zeiss / Leitz super-hi ...... , aber dafür eben aus der Astroszene ein bezahlbares IF-Filter.

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/78158_62310621.jpg)

Gruß
Peter
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: Stefan_O in November 22, 2011, 07:24:40 VORMITTAG
Holla, 50 nm Shift? Danke, Peter, das ist ja schon ziemlich viel...

Gruss,
Stefan
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: Dieter Stoffels in November 22, 2011, 09:58:19 VORMITTAG
Liebe Mikroskopiker,

auch ich folge diesem threat mit großem Interesse. Die von Herrn Jülich beschriebenen "Brandflecken" nach intensiver Bestrahlung habe ich auch schon beobachten können. Ich frage mich, in welcher Art sich das Anregungsspektrum verändert, wenn ein derart ausgebrannter Anregungsfilter (z. B. von 450 nm) mit einer HBO bestrahlt wird. Wird sich der spektrale Anteil zu kürzerer oder zu längerer Wellenlänge verschieben oder anders, wird das Objektiv mit einem höheren Anteil an kurzwelligem UV-Licht belast (ich vermute, dass die UV-Durchlässigkeit steigen wird? Leider habe ich keine Möglichkeit diesen Umstand zu prüfen.

Vielleicht weiß jemand rat.

Vielen Dank!

Dieter
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: Werner Jülich in November 22, 2011, 10:33:17 VORMITTAG
Wir haben im A/B-Vergleich Veränderungen gefunden, haben das dann aber nicht systematisch untersucht. Wenn man sich einmal die einzelnen Kurven von Farbstoff und Anregungsfilter genauer betrachtet, kann man vermuten, dass man den Einzelfall bzw. die individuelle Kombination betrachten muß. Phototoxische Reaktionen können dann verstärkt auftreten, auch wenn die Expositionszeit der Probe scheinbar im bekannten Rahmen bleibt.
Auch ein Grund, wenn immer möglich den Umstieg auf eine schmalbandige Anregung zu prüfen.

Werner Jülich


Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: Miner in November 22, 2011, 22:34:21 NACHMITTAGS
Wenn man das alles so zusammenfasst, dann scheint also niemand was genaues zu wissen, und die einzige sichere Erkenntniss ist, dass intensive Bestrahlung, u.U. in Kombination mit Waerme, schaedlich ist. Ob es noch andere negative Einfluesse gibt, scheint niemand zu wissen.
Das ist doch immerhin etwas.
Danke allen Mitwirkenden
Ole
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: TPL in November 22, 2011, 23:29:56 NACHMITTAGS
Hallo Ole,
unser beider Lieblings-Mikroskophersteller hatte für mehrere Auflicht-Fluoreszenz-Kondensoren extra schwarz eloxierte Alu-Schieber konstruiert, mit denen die Probe, (aber auch die teuren Intereferenzfilter) vor kurzwelliger Anregungsbeleuchtung geschützt werden konnten, ohne jedesmal die damals üblichen Hg-, Cs-, Xe- oder sonstigen Bogenlampen löschen zu müssen (was wegen der Wartezeit bis zum erneuten Zünden lästig war und die Lebensdauer verringerte).

Ich habe nicht wenige dieser Al-Fl-Kondensoren gesehen, an denen die ehemals schwarz eloxierten Schieber auf dem Querschnitt des Strahlenganges vollständig gebleicht waren und dennoch die nachgeschalteten I-Filter mittig verblasst, verfärbt und aufgeraut waren. Beispiele kann ich Dir gerne zur Verfügung stellen, allerdings ist die originale Charakteristik dieser Filter selten rekonstruierbar.

Ich finde den Ansatz von Herrn Jülich sinnvoll, vorab immer zu prüfen, ob es nicht eine Lichtquelle mit entsprechend enger Emission gibt. Dadurch spart man sich viel Ärger.

Herzliche Grüße, Thomas
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: Miner in November 23, 2011, 09:01:28 VORMITTAG
Hallo Thomas,
ich habe nur eine übliche unverdächtige Halogenlampe in meinem Lieblingsmikroskop, aber ich kann mir keinen praktikabelen Weg vorstellen, die ggf. durch verschiedene monochromatische Lichtquellen zu ersetzen. Hilft nur, schnell zu messen und dann die Filter wieder aus dem Strahlengang zu nehmen. Aber die liebe Halogenlampe ist vielleicht auch nicht ganz so verheerend wie die Bogenlampen.
Was mich aber mehr interessiert: verschiebt sich die Wellenlänge der Filter einfach nur durch liegenlassen in der Schachtel? Das würde bedeuten, dass man die Filter immer mal nachmessen müsste.
Ole
Titel: Funktion der Shutter und Abschwächer kennen und nutzen
Beitrag von: Werner Jülich in November 23, 2011, 09:19:48 VORMITTAG
Im Bereich der organischen Untersuchungen geht es doch überhaupt nicht um die Lebensdauer der Filter, sondern viel mehr um das Überleben der Proben. Stichwörter wären: Abschwächer für hochaperturige Objektive, gesteuerte Shutter.  Die Mediziner und Biologen unter den Forenteilnehmern wissen, dass es oft auf Sekunden ankommt, bevor die Probe irreparabel geschädigt ist. Folglich wird man seine Proben + vorgeschalteten Anregungsfilter auch nur solange belasten, wie es zur Aufnahme notwendig ist. Wir sind bei den motorisierten Shuttern im beriech von Millisekunden.
Logischerweise schädigen kurze Wellenlängen stärker, man muß sich daher - von speziellen Ausnahmen abgesehen - keine Gedanken machen, wenn man Lichtquellen nutzt, die erste jenseits von 400nm nennenswerte Leistung bringen.
Werner Jülich
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: olaf.med in November 23, 2011, 09:29:07 VORMITTAG
... jetzt bin ich aber froh, dass unsere Kristalle still halten und wir mit normalen Lichtquellen arbeiten.  Ich kann nur wiederholen, dass mein Veril bei Gebrauch mit einer 100 W Halogenlampe und fast völlig zugezogener Aperturblende (für Dispersion Staining ist Licht mit gringstmöglicher Apertur erforderlich) nach 36 Jahren noch so gut ist wie am ersten Tag!

Gruß, Olaf
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: Miner in November 23, 2011, 10:40:20 VORMITTAG
Hallo Olaf,
nochmals die Frage: Würdest du denn merken, wenn sich die Wellenlängen über die gesamte Länge des Verlaufsfilters kontinuierlich um einige nm zur Seite verschoben hätten? Wenn an der Position x nach all den Jahren nicht mehr y nm austräten sondern y+5 nm?
Viele Grüße
Ole
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: peter-h in November 23, 2011, 10:44:34 VORMITTAG
Noch eine Ergänzung.

Auch ein VEB Doppelinterferenzfilter DSIF 546 mit der Angabe 549nm (1965) wurde von mir mit 556nm gemessen. Das Filter zeigt keine Gebrauchsspuren. Heutige Filter z.B. zur Sonnenbeobachtung im Ha Bereich bei 656nm mit Bandbreiten von nur 0,07nm bleiben über Jahre sehr stabil.

Gruß
Peter
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: olaf.med in November 23, 2011, 12:38:42 NACHMITTAGS
Hallo Ole,

Ich habe vor einigen Jahren einen Veril Verlaufsfilter mit einer HgCd-Spektrallampe nachgeeicht und es gab keine nennenswerte Abweichung von den Werksangaben, obwohl der Filter sicher schon 30 Jahre auf dem Buckel hatte. Er war allerdings, wie ich ja oben schon beschrieben habe, nie einer höheren Belastung ausgesetzt.

Gruß, Olaf
Titel: Re: Alterung von Interferenzfiltern
Beitrag von: Miner in November 23, 2011, 14:27:48 NACHMITTAGS
Ok, das ist doch mal eine konkrete Aussage, und noch dazu eine erfreuliche. Danke.
Ole