Sternentstehung unter dem Mikroskop

[Wutsdorff Peter]

Auch ich bin als  Laie begeistert von den tollen Bildern!
Gratulatino! Super auch das dreidimensionale Bild mit der rot-grün-Brille zu sehen.
Gruß Peter Wff

[witweb]

Hallo Peter,

danke, freut mich, dass dir das 3D-Bild gefällt. Ich habe noch ein paar gemacht, aber wie es wirkt, hängt schon sehr vom konkreten Motiv ab. Ist alles Wassereis, hergestellt aus Luftfeuchtigkeit.   Bildbreite 0,7 mm bis 1,7 mm.

Viele Grüße

Michael

[Nochnmikroskop]

Hallo

man kann auch die Entstehung bzw. fertige Eiskristalle direkt von den Eispacks bzw. Kältepacks ansehen.
Ich habe gestern mal so ein auf -20°C tiefgekühltes Kältepack auf ein Stück Styropor gelegt und konnte dann für über 20 Minuten Kristalle ansehen.
Allerdings bekommt man die richtige Stelle unter dem Mikroskop kaum mit, wo es denn tatsächlich, gemäß des Thread-Themas "Sternentstehung", voran geht.

Die Bilder sind durch die andere Lichtführung nicht so kontrastreich und schön wie die von Michael. Aber es wimmelte nur so von Kristallen.
Aufgenommen mit Koaxiallicht bei 30° schräg gestelltem Mikroskop, praktisch alle Bilder gestackt. Aufgrund der geringen Kontraste musste ich "etwas" Hand anlegen.

Die Formen waren hier von typischen Kristallen, Nadelstichen über Tubus bis zur ungewöhnliche "Freiform" alles dabei.

LG Frank

Bild 1


Bild 2


Bild 3


Bild 4


Bild 5


Bild 6


Bild 7

[witweb]

Hallo Frank,

sehr schön! Man braucht also nicht unbedingt einen Kühltisch, um sich mit Eiskristallen zu beschäftigen. Es ist schon faszinierend, die Vielfalt an Formen zu sehen, die so aus dem "Nichts" entstehen.
Irgendwie kommt man vom Thema gar nicht wieder los. Dabei will ich ja noch frostige Durchlicht-Aufnahmen machen...
Ich nutze beim Orthoplan vor allem Auflicht-Dunkelfeld. Alle Eiskristalle habe ich so fotografiert. Deine Lichtführung hat mich auf die Idee gebracht, es mal so zu versuchen, wie ich früher beleuchtet habe, als ich noch kein Orthoplan hatte. Das folgende Bild ist entstanden, indem ich die Kristalle von der Seite angeblitzt habe. Da der Arbeitsabstand beim 20er eher klein ist, habe ich von Hand schräg von oben auf den OT geblitzt, so dass auch ein Teil des Lichts durch Reflektion im OT zum Eis gekommen ist. Vermute ich jedenfalls.
Das Bild ist nur eine "Machbarkeitsstudie", um zu sehen, ob das geht. Es geht.




Dann habe ich noch ein 3D-Bild von Picolay berechnen lassen.




Viele Grüße

Michael

[Nochnmikroskop]

Hallo Michael,

sehr schön Dein 3D Bild, sehr plastisch, gefällt mir gut.
Das geblitzdingste Bild ist etwas unscharf, aber beim 20x ist die Schärfentiefe natürlich auch zu gering ein vollständig scharfes Bild hinzubekommen. Aber eben machbar!
Ich habe noch irgendwo was vom Liberkühn-Spiegel in Erinnerung, dann könnte man auch von unten blitzen, richtig?

Die Form folgt ja ansatzweise den vorherrschenden Temperaturen am Set, zumindest lt. dem Nakaya-Diagramm. 
Im Prinzip sollte man dann, wenn es wärmer wird (Strom verringern, warten) "einfach" automatisch auf feine Eiskristalle (Dendrites) kommen können. 

Suchst Du dann immer die gesamte Objektträgerkante ab, ob sich was neues bildet?

Eiskalte Grüße 
Frank

Anlage Nakaya-Diagramm

[witweb]

Hallo Frank,

ja, das geblitzte Bild ist nicht gut. Es war nur ein Schnappschuss und nicht gestapelt. Das war nur der Versuch, zu sehen, ob man auch ohne Auflicht-Dunkelfeld-Möglichkeiten des Mikroskops diese Eiskristalle vor schwarzem Hintergrund fotografieren kann. Das 3D-Bild habe ich auch mit dem 20x aufgenommen.
Prinzipiell könnte man sicher mit einem Lieberkühn-Spiegel arbeiten. Keine schlechte Idee. Dann könntest du von unten blitzen. Du musst nur deine Eiskristalle kalt halten.
Ich habe vor einiger Zeit mit diesem Prinzip bei Makro-Aufnahmen Versuche angestellt. Das ging ganz gut, war aber alles eine Nummer größer.




Das Nakaya-Diagramm ist eine gute Orientierung. Da ich aber mit meinem Aufbau Temperatur und Luftfeuchtigkeit an der Stelle, wo sich die Schneekristalle bilden sollen, nur grob beeinflussen kann, spielt der Zufall eben eine große Rolle. Also Trial-and-Error. Ich werde aber noch weiter mit dem Aufbau experimentieren, denn davon werden die Ergebnisse auch bestimmt.
Trotzdem wird man mit dieser ,,Billiglösung" wohl kaum reproduzierbar ,,Dendrites" oder ,,Stellar Plates", wie in Nakayas Diagramm gezeichnet, produzieren können.

So wie mein Aufbau jetzt ist, habe ich nicht mehr die Objektträger-Kanten im Fokus, sondern die Kanten und Flächen meiner Filzstift-Striche. Dazu hatte ich ja oben schon etwas geschrieben. Das ist die bisher ergiebigste Art, die ich gefunden habe, um verschiedene Kristalle wachsen zu lassen. Dieser Methode könnte man noch variieren.
Aber eigentlich müsste man es nur so machen, wie Prof. Libbrecht. Der hat ja alles detailliert erläutert.

Was ich übrigens bei deinen Bildern echt gut finde, ist der räumliche Eindruck.

Viele Grüße

Michael

[witweb]

Ich habe mein Smartphone ans Mikroskop geschraubt und versucht, die Eiskristalle beim Wachsen zu filmen. Das Ergebnis ist nicht berauschend, aber man kann vielleicht erahnen, was da in der Kälte so abgeht. Hauptproblem ist, dass man immer unscharfe Bereiche hat. Bei den 3D-Bildern konnte man ja sehen, dass die Kristalle nicht nur in der Breite, sondern auch in der Höhe wachsen. Schlecht für die Schärfentiefe. Aber ständig nachfokussieren wollte ich auch nicht. Problematisch ist bei Kristallen auch immer die Belichtung.
Wer sich das Video trotzdem ansehen mag, findet es hier: @Mikrokristalle



Die Kristalle, die sich hier bilden, entstehen nur durch die Luftfeuchtigkeit. Ein leichtes Anhauchen zeigt, wie das Wachstum schlagartig zunimmt.
Das Kreuz auf dem OT ist durch die schon mehrfach erwähnten Marker-Striche entstanden.
Die Originalaufnahmezeit beträgt insgesamt etwa 1 Stunde.

Viele Grüße

Michael

[Nochnmikroskop]

Hallo Michael,

ich finde Dein Video doch recht informativ, man kann ja schön sehen, wenn Du angehaucht hast, denke ich zumindest (ist dann statt schwarz kurz braun und schnell wieder weg, aufgemampft von den Kristallen   ).

Du hast es ja schon mehrfach geschrieben, dass durch schwarze Striche das Wachstum aufhört, bzw. später = kontrollierter, anfängt. Aber warum ist das so?
Dunklere Bereiche sind wohl wärmer, d.h. dass dort das Kristallwachstum bei höheren Temperaturen statt findet und die Kristalle mehr der gewünschten feineren Strukturen entsprechen. Ist das so richtig interpretiert?

Wenn Du nun auf einen Teil des schwarzen Kreuzes, sagen wir mal unten rechts, den Fokus legst und dann mit ganz feiner Pipette auf das Glas Luft zuführst, sollten doch die feinen Kristalle dort entstehen können. Ich dachte da an diese sehr dünnen Klebstoff-Spitzen, wenn man die an eine 5-10 ml Pipette anklemmt, kannst Du feuchte Umgebungsluft da recht zielgenau hinbringen, von oben in Deinen Kunststofftubus. Ggf. kann man die Spitze ans Objektiv mit Tesa ankleben.
Dann einfach mal ein Video machen und öfters Durchfokussieren. Die passenden Einzelbilder kann man ja einfach heraussuchen und dann stacken.

Eine Idee zu den Impfkristallen --> könnten Salzkörner o.ä. da helfen?

LG Frank

PS: meine Anschaffung von einer Wasserkühlung habe ich erst einmal auf EIS gelegt.

[witweb]

Hallo Frank,

ja, die Flächen, die kurz bräunlich werden, sind die Bereiche, die beim Anhauchen beschlagen. Das Braun kommt von der Kupferplatte, auf der der Objektträger liegt. Da reflektiert beim Dunkelfeld schon mal was rein.
Warum sich diese schwarzen Striche so "kooperativ" verhalten, kann ich nicht sagen. Wärme spielt wohl keine große Rolle, denn bei anderen schwarzen Stiften ist der Effekt nicht so ausgeprägt. Außerdem, nach dem Abtauen und vorsichtigem Abtrocknen, lässt die Wirkung nach. Ich vermute eher etwas in Richtung Oberflächenspannung oder Hydrophobie. Da kenne ich mich aber zu wenig aus.
Ich habe das mit dem Stift ausprobiert, da ich ja einige Erfahrung mit Mikrokristallen habe. Speziell bei Sublimationsversuchen braucht man oft irgend etwas, wo die Kristalle gern resublimieren. Das geht los bei Glaskanten (Deckglassplitter) bis zu Stahlwolle. Auch Eierschale habe ich schon verwendet. Manchmal ist auch ein Marker-Strich hilfreich um Einfluss zu nehmen. Das hängt natürlich auch von den Rahmenbedingungen ab, ein weites Feld.
Bei den Eiskristallen habe ich schon mit allen einschlägigen ,,Keimen" experimentiert. Auch mit Salz. Spektakuläre Ergebnisse habe ich nicht gesehen. Vielleicht sollte ich mal Silberiodid testen? Die Idee mit der Pipette ist nicht schlecht, muss ich mal versuchen.

Schade, dass du dein Projekt auf EIS legen willst.

Hier ist noch ein aktuelles Bild:


Viele Grüße

Michael

[Nochnmikroskop]

Schade, dass du dein Projekt auf EIS legen willst.

Hallo Michael,

EIS kann ja schmelzen! Spannend ist es allemal. Schade dass Frank Fox da nicht nochmal etwas zu beiträgt.

Das Bild finde ich gut, kommt ja schon recht symmetrisch rüber, was bedeutet, dass Feuchtigkeit allseitig ähnlich stark zugeführt wurde. Ist das über dem schwarzen Punkt entstanden, oder war der Keim zufällig mal mittendrin?

Wenn nicht irgendwie der Farbton schwarz die Hautrolle spielt, dann wäre ja vielleicht etwas Öl, oder besser Fett als Kreuz oder Punkt auszuprobieren. Also ohne schwarzen Strich drunter.

Das Thema Keim ist und bleibt spannend. Ich befürchte dass es für unterschiedliche Temperaturebereiche auch mehr oder weniger gut geeignete Keime gibt.

LG Frank
 

[witweb]

Hallo,

ohne Striche geht es auch, wenn alles gleichmäßig mit kleinen Kristallen bedeckt ist, kurz antauen lassen. Dann bleiben größere Tropfen auf dem OT, die dann wieder die Basis für neue, größere Kristalle bilden. Meistens. Das ist dann wie Bleigießen.   
Der Kristall vom letzten Beitrag ist irgendwo außerhalb der Markierungen entstanden.

Ich werde mal langsam mit Auflicht, Dunkelfeld und den Eiskristallen zum Schluss kommen. Man kann natürlich immer noch etwas ausprobieren. Ich denke aber, spektakulär Neues werde ich wohl mit diesem einfachen Aufbau nicht mehr entdecken. Jetzt werde ich die Möglichkeiten, die der Kühltisch bietet, mit Durchlicht ausloten.

Hier sind noch ein paar Bilder. Die Freunde des schwarzen Hintergrundes mögen mir verzeihen, dass ich auch ein wenig Rot ins Spiel gebracht habe.
Einen Teil der Bilder habe ich als Video aufgenommen (1920x1080, Full HD), danach mit Helicon Focus gestackt und beschnitten. Das ist nicht perfekt für die Qualität, aber ich denke, es geht gerade noch.

Viel Freude beim Anschauen!

Michael

[Nochnmikroskop]

Moinsen Eisheilige,

etwas neues aus der Eisküche.

Ohne aktive Kühlung kann man ja dennoch ein paar Kristalle erzeugen.
In den Vorversuchen zeigte sich, dass mit Kühlakkus und Kältepads schon etwas geht. Allerdings waren die wenig scharfen Kanten übersät mit Kristallen, zum Fotografieren nicht besonders geeignet.

Daraus abgeleitet wurden Versuche durchgeführt:
- mit einer eingefrorenen schwarzen Metallspitze (Insect Pins, Größe 000)
- mit einem eingefrorenem Kupfer-Erdungskabel 

Vorbereitung:
- Mikroskop soweit wie möglich vorjustiert (Objektivhöhe, Objekttisch mittig justiert). 
- Auf den Objekttisch ein Stück Furnier und darauf Papiertuch aufgelegt (Schutz vor Feuchtigkeit im Mikroskop).  
- 2 Schwanenhals-LED Leuchten vorjustiert


Die Metallspitze funktionierte nicht, bereits auf dem Weg vom Gefrierschrank zum Mikroskop waren alle Kristalle wieder geschmolzen.

Das Kupferkabel habe ich dann mit etwas größerem Wasservorrat eingefroren. Es wurde eine großer Pipettenkopf (3 ml Pipette) abgeschnitten und darin das Ende des Erdungskabels eingefroren, es guckte nur ein ca. 3 mm langes Stuck der Kupferlitze heraus.

Abschließend kann man feststellen, es muss seeeehr schnell gehen. Die Kristalle, welche sich bereits auf dem Transport zum Mikroskop bilden sind nach ungefähr 30 s fast nicht mehr erkennbar. Also sind sehr feine Strukturen kaum abbildbar.
Nachdem ich eigentlich Bilder stacken wollte, gab es nur noch kurz die Möglichkeit ein Video herzustellen mit Bewegung der Z-Achse. Daraus habe ich dann die mit Helicon Focus ein Bild erzeugen können.

Aus dieser Erfahrung heraus habe ich nun Eisspray bestellt, sodass man etwas mehr Zeit für die Bilder hat.

Soweit erst einmal das Update.

LG Frank

"Vorrichtung" im Gefrierschrank, das 4,5 mm breite Erdungskabel wurde in den Kopf einer 3 ml Pipette eingelassen. Nur ein kleiner Teil schaute heraus.


Erstes Bild unter dem Mikroskop, man sieht schon die zahlreichen Kristalle. Der Pipettenkopf wurde flach auf den Objekttisch gelegt.


Stack aus Video - die Kanten an den Kristallen sind wohl schon etwas abgetaut

[Nochnmikroskop]

Hallo Michael,

die Bilder sind mal richtig schön. Rot geht auch. 

LG Frank

[Nochnmikroskop]

Hallo,

bei weiterem Versuch habe ich festgestellt, dass auch scharf mit Kristallen geschossen wird.

Vermutlich werden durch Neubildung ältere Kristalle wegkatapultiert.

LG Frank

Bild ist ein Snapshot aus dem Video

[witweb]

Hallo Frank,

du machst ja tolle Versuche!
Ich staune, dass du überhaupt Bilder machen konntest. Aber dein Vorgehen ist sehr interessant.
Ich kann mir aber nicht recht vorstellen, wie das mit dem Eisspray gehen soll.

Was das Stacken mit Video und Helicon betrifft, ich habe das jetzt aus dem gleichen Grund auch gemacht. Schon das Annähern des vorgekühlten 20er-Objektivs zum Fokussieren führt nach wenigen Minuten zu ersten Schmelzeffekten. Ein 10-s-Video ist da noch gut möglich, aber einen Stack mit 50-100 Aufnahmen nicht mehr. Vielleicht mache ich das jetzt öfter so.
Zu den wegfliegenden Kristallen, ich habe das auch gesehen. Ich hatte allerdings vermutet, dass sich bei der ,,Zugabe" von feuchter Luft in der Nähe der kalten Oberfläche kleine Kristalle bilden, die sich dann absetzten. Aber du kannst mit dem Blick von der Seite her das besser beurteilen, als ich mit meiner Draufsicht. Geht halt alles sehr schnell, sieht aus wie ein Sternschnuppen-Schauer.

Willst du nicht doch mal einen Kühltisch bauen?

Viele Grüße

Michael