Hallo an alle,
Ich möchte ein paper zu Sichtbarkeit von Flakes verschiedener Art schreiben. (optisches Auflichtmikroskop) Dazu möchte ich das Mikroskop als Messobjekt benutzen. Am günstigsten ist es für mich nur mit monochromatischem Licht zu belichten. Dazu schreibe ich eine Software die die Kamera für die Messung einstellt. (Wenn das erfolgreich ist, fällt für euch die Software ab unter GPL-Lizenz.) Noch besser wäre es aber für mich statt nur einzelne frequenzen mit einem frequenzfilter zu erzeugen ein kontinuierliches Spektrum zu erzeugen (Halogenbeleuchtung). Es würde sogar reichen wenn ich die Regenbogenfarben in einem Bild sehe. Besser wäre es natürlich es einfach einstellen zu können. Kennt jemand dafür eine passende Manipulation des Mikroskops? Es handelt sich um ein Jenatech Inspection. Ich habe auch noch andere Mikroskope zur Verfügung: Leica INM 300 und noch eins von Olympus. Oder hat vielleicht jemand eine Idee?
Ach und nebenbei noch: Alle Mikroskope sind in vergelichsweise schlechtem Zustand. Um wirklich gute Daten sammeln zu können müsste ich es mal komplett entstauben. Ich hab teilweise schlimme Staubkörner im Bild. Wie mache ich das? (Ihr seht ich bin blutiger Anfänger... ,das mit der Software steht aber)
Beste Grüße
Anton
Sehr geehrter Herr Anton x300!
1. Was ist mit "Flakes" gemeint?
2. Sie schreiben, dass es ,,am günstigsten ist ...mit monochromatischem Licht zu belichten" und im
nächsten Satz, dass es für sie besser sei ,,ein kontinuierliches Spektrum zu erzeugen (Halogenbeleuchtung)."
Was soll es denn jetzt nun sein?
3. Dann reicht es Ihnen im nächsten Satz sogar aus, nur die Regenbogenfarben in einem Bild zu sehen.
4. Schließlich geht es Ihnen zum Schluss darum wie Sie Ihre Instituts-Mikroskope entstauben können.
Ich denke, Sie sollten Ihre Gedanken etwas besser strukturiert vortragen, damit man auch versteht um
was es Ihnen eigentlich geht. Das dem Forum als Gegenleistung für die Hilfe / Unterstützung Ihre Software-
Lizenz "abfällt", um Ihren Jargon zu benutzen, ist wirklich nobel (ironisch gemeint).
Noch ist die Hilfe hier im Forum kostenlos!
Mit freundlichen Grüßen
Winfried
Entschuldigen Sie bitte wenn ich mich missverständlich ausgedrückt habe.
1. Ist es relativ irrelevant was Flakes sind. Flakes sind dünne Flächen 2-dimensionaler Kristalle die nur wenige Nanometer hoch sind. Durch Interferenzeffekte Kann man sie glücklicherweise manchmal trotz der geringen Maße sehen.
2. Ich möchte die Messung für jede Frequenz einzeln machen. Trotzdem möchte ich nicht verschiedene Filter kaufen und dann nur für wenige diskrete Werte messen. Am besten wäre es wenn ich die Frequenz koninuierlich ändern könnte. Eine andere Möglichkeit wäre, so zu beleuchten, dass ich das gespaltene Spektrum im Mikroskop sehe. Es geht nur darum kontinuierlich über das Frequenzspektrum messen zu können.
Hallo Anton,
jetzt erst habe ich kapiert, welches Problem gelöst werden soll. Also billig wird es auf jeden Fall nicht.
Möglichkeit a): relativ schmalbandige Filter mit 20-40 nm Halbwertsbreite. Hier wird man im Laborfachhandel fündig, wenn man nach Spektralfilter für visuelle Photometrie/Kolorimetrie fragt. Bei 5 Filtern kommt man aber schnell in den 4stelligen Bereich an Kosten.
Möglichkeit b): man baut ein sogenanntes Verlaufsfilter an den Kondensor und kann dann ebenfalls durch Verschieben variable Spektralbereiche im o.g. Halbwertsbreite einstellen. Kosten sind aber ebenfalls im 4stelligem Bereich.
Mit besten Grüßen
Jürgen
Guten Tag
Ohne dass ich das Problem richtig verstanden habe will ich doch was schreiben.
Es gab in der Analogfotografie für Farbvergrösserungen im Heimlabor Farbmischköpfe. Vielleicht liess sich mit einem solchen etwas machen. Von PZO gab es ein Farbmischobjektiv, das würde sich vielleicht einfach in den Strahlengang integrieren lassen. Ob die Farbe die da raus kommt Ihren Anforderungen bezüglich Bandbreite entspricht weiss ich nicht.
Weiter gab es von Leitz ein Farbmischer basierend auf einer Lambdaplatte und einem Polfilter.
Nur so als Anregungen.
Gruss in die Runde
Jürg
Hallo Anton,
ich habe mal Experimente mit einem optischen Gitter gemacht, das ich als Teilerspiegel positioniert habe und durch Kippen und einer dünnen Spaltöffnung die entsprechenden Wellenlängen erzeugt habe. Diese Gitter lassen sich teilweise günstig erwerben.
Die genauen Anforderungen kenne ich nun nicht, aber vielleicht läßt sich diese Methode verwerten.
Viele Grüße
Bernd
Also kosten im 4 stelligen Bereich wären akzeptabel, solange es eine gute Qualität ergibt. Je schärfer die peaks im spektrum sind, desto besser. Ich hab auch schon an optische Gitter gedacht, aber wusste nicht so richtig wo und wie ich sie einbauen sollte.
Zusätzlich fällt mir ein, dass das Mikroskop, einen Einsatz für DIK hat, vielleicht könnte man, statt des Dik-Gitters einen anderen Filter einbauen. Der Einsatz verstellt den Filter in Höhe und Winkel.
Beste Grüße
Anton
Sehr geehrter Herr Anton x300!
Die Flakes, wie Sie sie bezeichnen, sind also Strukturen im Nano-Meter-Bereich (nm).
"Bei optimaler Gerätebeschaffenheit und der Verwendung von Ölimmersion lassen
sich mit klassischer Lichtmikroskopie, wie sie im Wesentlichen im 19. Jahrhundert
entwickelt wurde, bestenfalls Objekte voneinander unterscheiden, die 0,2 bis 0,3µm
oder weiter voneinander entfernt sind. Die erzielbare Auflösung ist dabei nicht durch
die verfügbare Qualität der Geräte, sondern durch physikalische Gesetze bestimmt.
Sie hängt unter anderem von der Wellenlänge des verwendeten Lichts ab."
{ Quelle: WIKIPEDIA, Diese Seite wurde zuletzt am 20. Mai 2011 um 14:46 Uhr geändert.}
Zum besseren Verständnis hier eine kleine Hilfestellung:
1 μm ≡ 1∙10-6m ≡ 0,001mm
1 nm ≡ 1∙10-9m ≡ 0,000001mm
Sie bewegen sich in einem Auflösungsbereich, der nur mit STED-Mikroskopen
(Stimulated Emission Depletion Mikroscopy) zu realisieren ist
( siehe hierzu z.B. http://www.eurekalert.org/staticrel.php?view=mpgtranslation060205ge2 ).
Viele Grüße
Winfried
@Winfried, das trifft leider alles nicht auf mich zu. Flakes sind µm große Flächen die nur nm hoch sind.
Ach mir Fällt gerade auf, dass ich das Licht natürlich nicht nach dem Objekt beugen darf, sondern unbedingt davor. Leider habe ich nicht die geringste Ahnung ob das möglich ist. Beim Beugen nach dem Objekt verliere ich ja sämtliche Ortsinformationen.
@Jürg Was ist ein farbmischobjektiv? ich hab das über google nicht gefunden?
ZitatZusätzlich fällt mir ein, dass das Mikroskop, einen Einsatz für DIK hat, vielleicht könnte man, statt des Dik-Gitters einen anderen Filter einbauen.
Was ist denn bitteschön ein Dik-Gitter? ???
Wenn es keine Filter sein sollen (Kosten ca. 175 $ bei 50 mm Durchm. mit 10 nm Breite) würde ich mal unter "tunable light source" im Internet suchen. Optometrics stellt zum Beispiel solche Lichtquellen her: http://www.optometrics.com/products_tunable_light_sources.html oder http://www.onelightcorp.com/ oder diverse andere, stellenweise auch mit sehr hohen Lichtleistungen, wie der 1000W Xenon KiloArc: http://www.obb1.com/LightSources/Tunable-Broadband-Light-Source/Tunable-KiloArc.html. Die Systeme haben aber alle ihren Preis. Bei Filter ist zu bedenken, wieviel Licht noch über bleibt, wenn nur ein 10nm oder kleinerer Teil des Spektrums benutzt wird.
Gruss,
Stefan
Im Prinzip ist das genau das was ich gesucht habe. Ein Monochromator....
BAMS danke
Wenn ich erstmal die Analyse fertig habe für einen frequenzbereich und es funktioniert kriege ich auch 2000$ bewilligt, dann wird das ganze ein majorpaper. bams!!! boah geil, das ist ja echt finanzierbar
wär natürlich einfacher wenn ich einfach wen finde der sowas hat :) und auch was günstiger...
Hallo Anton,
noch eine Idee: warum nimmst Du nicht das gesamte Farbbild auf einer Digitalkamera auf und analysierst dann das Bild mit einer guten Software in den gewünschten Farbbereichen. Der Nachteil einer monochromatischen Aufnahme ist immer die geringe verbleibende Lichtmenge und hohe Kosten zu deren Erzeugung.
Mit besten Grüßen
Jürgen
naja ein ccd chip hat nur 3 Bänder: R G B. Sie sind ziemlich breit und überlappen sich relativ stark...
die bandbreite ist noch verkraftbar, aber die überlappung macht eine analyse relativ schwer. viel einfacher und schneller kommt man mit steilen flanken im bandfilter weiter...
ich habe auch schon die frequenzabhängige empfindlichkeit des kamerasensors angefordert....
Hi Jürgen,
die Idee ist interessant, funktioniert aber nicht. Wie willst du den Rückschluss zwischen der Beleuchtung und der Reflexion bei einer einzelnen Wellenlänge machen? In der Farbaufnahme bekommst Du die drei Grauwerte des RGB-Raumes, somit die Reflexionsfarbe und -stärke für jeden Bildpunkt. Ich sehe aber nicht, wie Du diese Werte auf ein Wellenlängenspektrum auflösen willst. Die drei Werte stellen natürlich selbst schon ein Spektrum da, da die Bayer-Maske ja als Filter wirkt, allerdings als ein sehr breites. Es gibt dort nur die Lösung, mehr oder weniger monochromatisches Licht zu verwenden, und einzelne Punkte über den ganzen Bereich zu messen. Wenn tatsächlich der gesamte sichtbare Bereich erfasst werden soll, kommen nur viele Filter oder ein Monochromator in Frage. Ich kaufe nächste Woche einen Satz Filter für meine Versuche, mir scheint die Lösung am sinnvollsten zu sein, da sie den Wechsel der Lichquelle erlaubt, was bei den anderen Lösungen nicht der Fall ist. In wie weit die Bayer-Maske die Messung stört, wird sich zeigen.
Anton, was genau möchtest Du eigentlich messen?
Gruss,
Stefan
Zitat von: Stefan_O in Mai 29, 2011, 16:07:22 NACHMITTAGS
Anton, was genau möchtest Du eigentlich messen?
Gruss,
Stefan
Hallo,
das genau scheint das eigentliche Problem zu sein. Da wird anscheinend mal wieder über eine Softwarelösung nachgedacht ohne die Physik des Messproblems genau dargelegt zu haben.
Zumindest hat Anton dies noch nicht klar gemacht.
Wenn ich mich noch richtig an seine früheren postings hier im forum erinnere, so besteht das Problem wohl darin
bei Graphen Flakes, die als einige 10 bis 1000 Quadratmikrometer Fläche auf oxidierten Siliziumwafern hergestellt werden, die Zahl der Atomlagen im Lichtmikroskop messen zu können. Das Graphen verschiebt die Reflexionsfarbe
des Systems Si-Siliziumdioxids und daraus soll die Lagenzahl bestimmt werden.
Also eine Art Reflexionsfarbenschichtdickenmessung. Dazu würde ich mir erst mal Gedanken machen um wieviel Bruchteile der Wellenlänge die Interferenzfarbe durch die sehr dünnen Graphenlagen geschoben wird, weil ja das die Genauigkeit der Messanordnung (Filterbreiten etc.) bestimmt.
viele Grüsse
Wilfried
Ne das ist alle schon gelöst. theoretisch kriegt man pro atomlage graphen 6-7% kontrast.
Ziel des papers ist es eine Methode zu entwickeln diesen Zusammenhang für andere Materialien misst und kalibriert.
Die Methode soll in einem Computerprogramm implementiert werden um so noch andere Messprobleme lösen zu können. Modelle für andere Materialien sind einfach aufzubauen. Damit wir und andere eine zuverlässige und sichere Methode beim herstellen der Proben haben.
Es geht halt nur darum Theorie und Praxis möglichst gut zu verbinden. Ich möchte da nicht zu weit ins Detail gehen.
Die Software wird aus der Kamera - ein Gerät für möglichst gute Bilder - ein Gerät für möglichst gute Messungen machen. Hierzu benutze ich fortgeschrittene Methoden aus der Computervisualisierung. Klipp und klar heißt das: OpenCV.
Für mich ist es wichtig eine frequenzabhängigen Zusammenhang zwischen Reflexion und Absorption aufzustellen.
@Stefan:
es gilt Radio Eriwan, im Prinzip hast Du recht und auch wieder nicht.
Auch im Kompositbild ist die spektrale Information des eintreffenden Lichtes enthalten. Natürlich kommt man sowohl hier als auch bei Verwendung von Schmalbandfiltern nicht um eine Kalibrierung herum.
Geht es aber um die Messung der Schichtdicke durch Interferenz einer definierten Wellenlänge, dann hast Du recht mit der Verwendung von monochromatischem Licht als Quelle.
@Anton + Stefan
hier kann ich aber auf eine altbekannte Mikroskopart verweisen: das Interferenzmikroskop. Hier wird mit einer speziellen Spektrallampe plus Interferenzfilter bei einer definierten Wellenlänge die Schichtdicke im nm-Bereich zB. von Oxidschichten, per Interferenz gemessen. Nur bringt dann eine unterschiedliche Wellenlänge keine anderen Ergebnisse.
Mit besten Grüßen
Jürgen
Hi Jürgen,
kannst Du mir dann kurz den Weg skizzieren, wie ich zur Information "Reflexion gegen Wellenlänge" komme, ohne monochromatisches Licht zu benutzen? Trotz angestrengten Nachdenken komme ich nicht darauf, wie Du (mit Kalibrierung) die Informationen aus den RGB-Daten ziehen willst.
Gruss,
Stefan
Hallo Anton, Stefan,
@Stefan:
bei normal Rlexionsbildern, wie man sie so bei den meisten Fotos bekommt, ist der Zusammenhang zwischen Wellenlänge und RGB-Werten recht komplex. Zwar gibt es einige RGB-Modelle zu diesem Problem, doch haben sie unterschiedliche Schwächen bei verschiedenen Mischfarben des Farbraumes.
@Anton + Stefan:
bei der Darstellung der dünnen Flakes dürften aber die Interferenzfarben die Hauptrolle spielen, die ja bekanntlich reine Spektralfarben sind. Hier gibt es einen wohldefinierten Zusammenhang von Wellenlänge zu RGB-Werten.
Wer nicht selbst googlen will, hier ein Link:
http://www.chilicon.de/~hafner/diss/node18.html
Allerdings würde ich selbst eine empirische Kalibration der Kamera mit einem Referenzspektrum vorziehen. Man kann das mit Spektrallampen machen oder ganz elegant: mit dem Sonnenspektrum. Die Kalibration hat den Vorteil, daß Hersteller/Bauart-bedingte Abweichungen von den Idealwerten berücksichtigt werden. Einfache Spektroskope kann man sich selbst basteln mit einer alten CD, Anleitungen findet man zuhauf im Internet.
@Anton: wenn Du allerdings wirklich die Differenz von Reflexion und Interferenz messen willst, mußt Du auf jeden Fall eine monochrome Lichtquelle benutzen, sei es mit Festfiltern oder einem Verlaufsfilter. Die Auswertung dann wie vorstehend per Software.
mit besten Grüßen
Jürgen
Hallo Zusammen,
für die Besserverdiener ist das hier wohl eine super Lösung: http://www.cri-inc.com/products/varispec.asp
Durchstimmbare Solid-State Filter über sehr grosse Bereiche: 400-720 nm; 650-1100 nm; 850-1800 nm und 1200-2459 nm und das bei Bandbreiten von 7, 10 oder 20 nm (allerdings nicht sehr steilflankig). Weitere Infos gibt es hier:
http://www.cri-inc.com/support/components.asp
Gruss,
Stefan