Autor Thema: Anleitung für den Bau einer Piezo- Bühne  (Gelesen 965 mal)

GRodler

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Anleitung für den Bau einer Piezo- Bühne
« am: Januar 04, 2019, 12:37:54 Nachmittag »
Hallo,
bin neu im Forum und möchte hiermit eine Anleitung und Hilfe zum Bau einer Piezo- Bühne geben. Diese ist in meinen selbstgebauten Mikroskop verbaut und dient zur Aufnahme von Stacks bei dehnen das Präparat in kleinen Schritten nach Oben verschoben wird um ein Stack von Bilder zu Erzeugen. Ein ähnliches Gerät wurde mit der  " Büchse der Pandora " vorgestellt.

Klaus Herrmann

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Re: Anleitung für den Bau einer Piezo- Bühne
« Antwort #1 am: Januar 04, 2019, 12:47:34 Nachmittag »
Willkommen im Club Gerhard, Gerold, Günter(?)

Du machst es umgekehrt: erst eine tolle Anleitung publizieren und danach kommt sicher noch die Vorstellung!
Zum Eigenbau nützt mir persönlich deine Anleitung nicht aber als Ergänzung wären ein paar Bilder des Zaubertisches schön. Kannst du noch was zu den Material/Teile-Kosten sagen und zum Arbeitsaufwand?
Mit herzlichen Mikrogrüßen

 Klaus


ich ziehe das freundschaftliche "Du" vor! ∞ λ ¼


Vorstellung: hier klicken

Horst Wörmann

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Re: Anleitung für den Bau einer Piezo- Bühne
« Antwort #2 am: Januar 04, 2019, 22:50:29 Nachmittag »
Hallo Gerhard, Gerold, Günter(?),

interessante Lösung. Da wünsche ich mir ebenfalls ein paar Fotos.

Ich nehme an, die "Piezo-Bühne" ist für hohe Vergrößerung im Durchlicht gedacht, sonst hat die feine Verstellbarkeit ja keinen Sinn. Dann aber muß die Unterseite des Objektträgers nur wenig Abstand von der Kondensor-Frontlinse haben, damit man noch korrekt köhlern kann. Das wiederum bedingt eine sehr kleine Bauhöhe des Tisches. Wie das bewerkstelligt wird, kann man aus der Zeichnung nicht erkennen, sehe auch nicht, wo der Objektträger zu liegen kommt.

Wie kommt man auf einen Spannungshub von 150 V? Ich sehe nur +/- 37 V, macht eine max. Differenz von ca. 75 V.

Zum Stacken braucht man außerdem äquidistante Abstände zwischen den Aufnahmeebenen. Nun ist das mit der Linearität der Piezoelemente bei großen Hüben nicht weit her, außerdem gibt es die Erscheinung des Kriechens.
Gibt es Meßdaten zu Linearität, Stabilität und Reproduzierbarkeit?
Für wirklich präzise Höhenverschiebungen müßte man eigentlich ein closed-loop-System haben, bei dem die absolute Höhe gemessen wird und ggf. ein Korrektursignal erzeugt wird (was bei Deinem System über den Arduino kein Problem sein sollte).
Andererseits ist die Messung solch kleiner Verschiebungen alles andere als trivial. Ich habe auch mal so einen Nano-Tisch gebaut, allerdings nach dem moving-coil-Prinzip, und entsprechende Höhenmessungen versucht (Beschreibung siehe hier http://www.mikroskopie-bonn.de/bibliothek/mikroskopische_technik/194.html und hier http://www.mikroskopie-bonn.de/bibliothek/mikroskopische_technik/230.html auf der MKB-Webseite). War recht aufwendig.

Bin gespannt auf weitere Informationen,
viele Grüße aus Bonn
Horst Wörmann



 

GRodler

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Re: Anleitung für den Bau einer Piezo- Bühne
« Antwort #3 am: Januar 07, 2019, 10:58:58 Vormittag »
Zu meiner Person
nachdem ich letzte Mal meine erste Beschreibung zu einer Piezobühne eingestellt habe möchte ich mich kurz vorstellen. Mein Name ist Günther ich beschäftige mich seit einigen Jahren mit der Mikroskopie.  Angefangen hat es in meiner Jugendzeit mit einfachen Schülermikroskopen.  Nach längerer Pause keimte dann das Hobby wieder auf als ich zufällig einen Kurs an der Volkshochschule zur Elektronenmikroskopie entdeckte.  Im Kurs angelangt stellt sich heraus dass der Kauf eines Gebrauchte Mikroskops ( Rasterlektronenmikroskops,  REM ) machbar ist, und so wurde ein sehr altes Mikroskop für einen Preis von 2000 Euro angeschafft. Mit der Unterstützung von Herr Stefan Diller gelang es mir nach viel Arbeit das Gerät wieder Instand zu setzen und mit selbstgebauter Elektronik an einem PC zu koppeln. Nachdem ich das Gerät dann ca. 5 Jahren in betrieb hatte musste ich es leider aufgrund eines Umzugs verkaufen, da das REM enorm Groß und Schwer war ( 600 kg ) und ich keine passende Wohnung finden konnte .  Es musste eine Alternative gefunden werden und so landete ich wieder bei der Lichtmikroskopie. Vor allem  war ich von der großen Schärfentiefe meines REM’s angetan und versuchte dies in der Lichtmikroskopie umzusetzen. EDF
 ( Extended Depth of Focus ) war das Stichwort dazu. Seit ca. 3 Jahren beschäftige ich mich nun mit dem Bau eines Makroskops und anschließend eines Mikroskops welche ausschließlich für die EDF Fotografie ausgelegt ist. Käuflich ist in diesen Bereich nur sehr wenig  für kleines Geld zu finden und so beschloss ich,  aufgrund meiner Bastelerfahrung im DIY Bereich,  alles selber zu bauen. In der nächsten Zeit will ich meine Erfahrung und die Ergebnisse weitergeben.


Im Anhang gehen ich auf die Fragen ein und es gibt auch Bilder



Horst Wörmann

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Re: Anleitung für den Bau einer Piezo- Bühne
« Antwort #4 am: Januar 07, 2019, 11:30:45 Vormittag »
Hallo Günther,

danke für die Informationen zum Piezo-Tisch. Jetzt ist mir klar, wie man auf 140 V Spannungshub kommt.
Sehe ich das richtig: das Gerät ist für Auflicht und niedrige Vergrößerungen gedacht? Das gezeigte Beispiel Ameise ist ja mit dem 10x-Objektiv, mit Auflicht und großem Arbeitsabstand gemacht. Für diese Anwendung spielen exakte Ebenenlage und  Reproduzierbarkeit keine Rolle; das Ergebnisfoto ist ja auch schon recht beeindruckend.
Hatte auf neue Erkenntnisse für den Nanobereich gehofft, aber so kann ich immerhin die Idee mit dem DA-Wandler am Arduino abkupfern.

Viele Grüße
Horst
(PS: bevor die lieben Kollegen meckern: für die Vorstellung hier im Forum gibt's eine eigene Rubrik, am besten also da reinschreiben).

GRodler

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Re: Anleitung für den Bau einer Piezo- Bühne
« Antwort #5 am: Januar 07, 2019, 12:46:21 Nachmittag »
Hallo Horst,
handelt sich hier schon um ein Mikroskop mit mit höheren Vergrößerungen. Aktuell mit folgenden
Objektiven ausgestattet

5x
10x
20x
60x

Das Mikroskop hat keine Okulare. Das Bild wird auf den Sensor der DSL - Kamera abgebildet.
Da dieser dieser die Breite von 23 mm hat ergibt sich dann nochmals eine ca. 10 fache Vergrößerung wenn das Bild am Rechner oder Ausgedruckt eine Breite von 23 cm hat.

Somit ergeben sich dann

50x
100x
200x
600x

Gesamtvergrößerung. Es handelt sich um Auflichtobjektive Nikon m-plan mit großen Arbeitsabstand
von 10 mm b.z.w. 5 mm beim 60x Objektiv. Die Schärfentiefe ist dann beim 60x nur noch 0.5µm

GRodler

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Re: Anleitung für den Bau einer Piezo- Bühne
« Antwort #6 am: Januar 07, 2019, 12:56:26 Nachmittag »
Die Vorrichtung ist schon sehr genau. Innerhalb einer Aufnahme liegen die Bildebenen sehr genau
im µm Bereich. Nur im Langzeitbereich fängt die Sache zum triften an. Wird nur mit Piezo gearbeitet und ist der Gesamtweg klein (10µm) so ist alles ziemlich linear und die kleinsten Schritten liegen
bei 0.1µm oder noch weniger, hängt hauptsächlich von der Qualität der Elektronik ab.

bernd552

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Re: Anleitung für den Bau einer Piezo- Bühne
« Antwort #7 am: Januar 09, 2019, 11:20:19 Vormittag »
Hallo Günther,

willkommen hier im Forum!

Was du als Bastler so machst, deckt sich mit meinem Betätigungsfeld und den REM-Stefan kenne ich auch sehr gut .... kommst du aus der Würzburger Gegend?

LG
Bernd


GRodler

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Re: Anleitung für den Bau einer Piezo- Bühne
« Antwort #8 am: Januar 11, 2019, 09:34:33 Vormittag »
Hallo Bernd,

komme aus Würzburg ( Kürnach ) und kenne den Stefan Diller sehr gut. Hatte damals mein REM bei Ihm gekauft und alles notwendig von ihm gelernt. Seit ich mein REM verkauft habe ist jedoch der Kontakt zu Ihn eingeschlafen.

In den letzten Jahren beschäftige ich mich mit dem Thema Stacken.