Sternentstehung unter dem Mikroskop

[Nochnmikroskop]

Ich kann mir aber nicht recht vorstellen, wie das mit dem Eisspray gehen soll.

Hallo Michael,

nach ca. 30s ggf. auch 40s ist der "Spaß" vorbei, also werde ich die geschmolzenen Tropfen mit Tuch abwischen und sofort wieder herunterkühlen (womöglich noch tiefer herunter, Spray hat ja -50°C), ab unters Mikro und gucken. Ohne erneutes Laufen in den Keller und so weiter. So der Plan.

Ein 10-s-Video ist da noch gut möglich, aber einen Stack mit 50-100 Aufnahmen nicht mehr

Mein Keyence kann einen kurzen Stack (geringe Vergrößerung der Schärfentiefe, geschätzt 30-40 Bilder) in ca. 4s anzeigen. Bei größeren Stacktiefen benötigt man dann ca. 15s bis 45s. Es gibt 3 Stufen, die ich voreinstellen kann.  Aber beim Video habe ich ja noch mehr Möglichkeiten später etwas an den Einzelbildern zu optimieren, die Auflösung ist dann auch gleich.

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.

Hier hatte ich ja auch senkrecht von oben gefilmt, das Kupfer hat flach gelegen.
Die Kristalle fliegen schneller bzw. wesentlich mehr, wenn das Objekt noch richtig kalt ist. Mit zunehmender Erwärmung nimmt das alles wieder ab.

Von meinem beschriebenem Vorgehen hatte ich mir eigentlich mehr versprochen, sprich länger Eiskristalle ansehen können.
Außerdem möchten wir ja noch feinere Strukturen sehen, idealerweise so wie der Herr Professor die zeigt. 

Das mit dem Kühltisch ... ich schiebe das noch vor mir her, nicht wirklich wegen der Investition, sondern wegen des Platzes. 
Vielleicht reicht ja das Kühlspray ....

Grüße aus Minden
Frank

[witweb]

Hallo Frank,

jetzt verstehe ich das mit dem Eisspray. Ich dachte zunächst, du willst während des Beobachtens sprayen.

Da hast du natürlich gute Möglichkeiten mit dem Keyence. Da bin ich schon ein bisschen neidisch.
Ich habe die Aufnahmen mit der EOS 750D gemacht. Bei den Videos von ca. 10 s Länge extrahiert Helicon Focus die 250 JPG-Bilder in etwa 5 Sekunden. Da die Bilder nur im 1920x1020 Format vorliegen, geht auch das Rendering ziemlich schnell, bei den 250 Bildern dauert das auf meinem Rechner etwa 4 Sekunden.

Im Zusammenhang mit den Videos gibt es aber oft ein paar Dinge, die man beim Video gar nicht oder nur umständlich bearbeiten kann, die aber auch beim gerenderten Bild Probleme bereiten können. Was aber viele nicht wissen, man kann nach dem Rendern alle Einzelbilder zusammen als Projektdatei speichern. Lädt man diese Bilder dann in Adobe Camera RAW oder ein vergleichbares Programm, kann man alle Einstellungen vornehmen, die einem sinnvoll erscheinen. Ich denke da z.B. an Rauschreduzierung oder Reduzierung von Spitzlichtern. Nach dem Bearbeiten kann man die Bilder dann wieder in Helicon Focus laden und nochmal rendern.

Zum Kühltisch. Eigentlich benötigt der Aufbau nicht viel Platz. Den Kühltisch kann man von Pumpe und Wasserkühler gut trennen. Lediglich die beiden Schläuche müsste man unterbringen, wobei die auch länger sein könnten. Da die Schläuche etwa Raumtemperatur haben, auch kein Problem. Die regelbaren Labornetzgeräte können auch irgendwo stehen.
Bleibt noch die Teetasse, denn man muss beim Schnee machen schon öfters mal abwarten.

Das ist alles, was man braucht:



Viele Grüße
Michael

[Nochnmikroskop]

.... zusammen als Projektdatei speichern

Hallo Michael,

genau, das habe ich bei den Videos auch gemacht. 
Die Einzelbilder habe ich dann mit XnView in einem Rutsch beschnitten, da nur ein Teil des Videos interessant war.
Die Nachbearbeitung des ersten Bildes habe ich dann als "Rezept" in ACDSee abgespeichert und auf die nachfolgenden genau gleich angewandt. Ist aber nicht in einem Rutsch gemacht, da muss trotzdem jedes Einzelbild aufgerufen werden. Zumindest habe ich das nicht gefunden. 
Mit XnView würde es komplett in einem Durchgang funktionieren, aber die Bild-Nachbearbeitung ist da nicht so doll.
Zuletzt dann mal mit Picolay gestackt, da geht doch noch etwas mehr, als mit Helicon. Wobei, man müsste mal eine Session mit Heribert Cypionka machen, der holt da bestimmt noch mehr raus! Das Spielen mit der Tiefenkarte hat schon was, aber man kann ja schnell mal etwas versuchen. Wobei Helicon deutlich zügiger arbeitet.
Gestern habe ich ein anderes Video (Moor-Viecher) mit Sub-Stacks versucht, aber da bin ich noch nicht viel weiter gekommen.

Zum Thema Platz: ich habe ja noch den Keller, so 42m². Aber wer möchte sich schon nur im Keller aufhalten. Mal sehen, im Hochsommer vielleicht.

Ich neige etwas   zum Chaos, deshalb ist mein Platz im Arbeitszimmer eigentlich meist stark begrenzt. 

Würden die Eiskristalle so feinstrukturiert herauskommen, hätte ich wohl schon den Platz geschaffen  . 
Wenn Du den Stein des Waisen gefunden hast .... (Entschuldigung, ist gemein alles auf Deine Schultern zu laden)

Das Eisspray soll morgen kommen, dann werde ich wohl weitere Versuche durchführen, die ggf. feinere Kristalle in Großaufnahme ermöglichen.

Nochmals schade, dass sich keine weiteren experimentierfreudigen Leute des Themas annehmen wollen.

LG Frank

[Nochnmikroskop]

Hallo Michael,

schau mal hier:
https://www.photomacrography.net/forum/viewtopic.php?f=25&t=16085&hilit=snowcrystals&start=15

Da wird in einer Kühlkammer eine Angelschnur aufgehängt und von oben mit Essigsäure beträufelt. Soll das Wachsen der Kristalle anregen.

Kann man das in Miniatur nachvollziehen? Mit Deinem Kühltisch könnte da was gehen.

LG Frank

[Nochnmikroskop]

Nabend,

das Kältespray ist da!!!  

Man muss schnell sein.

LG Frank

GIF aus Stemi-Video per Handy - Echtzeit!

Mal sehen, ob ich auch einzelne Bilder daraus stacken kann.

LG Frank

erste Entstehung an der Spitze der Nadel


Dann kommt man mit dem Nachfokussieren kaum nach

[Nochnmikroskop]

Hallo,

hier mal ein bearbeiteter Stack aus dem 4K Video.

Das Wachstum ist zu schnell und auch zu schnell vorbei um einen einzelnen, guten Kristall herauszuarbeiten.


Aber immerhin scheint, bei weiterer Reduzierung der Luftfeuchtigkeit, ein filigranerer Kristall möglich zu sein.

Das Kältespray kühlt bei starkem Strahl auf -50°C und ist leicht brennbar (lt. Aufdruck). 
Also muss man das zu kühlende Objekt extern besprühen, oder ggf. durch ein herangeführtes System mit Kupferunterlage, so wie Michael hier beschrieben hat, indirekt abkühlen, oder das komplette Umfeld vom trockenen Sprühstrahl abschirmen. Letzteres ist bei Auflicht sicher möglich.

Die Idee, erst alte, oder bereits geschmolzene Kristalle / Tropen wegzublasen scheint hiermit möglich zu sein. So kann man nach erneuter Abkühlung eigentlich zu warmer Proben direkt weitermachen.

LG Frank

[witweb]

Hallo Frank,

das gefällt mir gut! Ich hätte nicht gedacht, dass das so gut funktioniert. Wie groß ist denn der Eisblumenstrauß vom letzten Bild?
Bilden sich die Kristalle nur an der Spitze der Nadel oder auch an den Seiten?

Zu dem Link auf photomacrography.net. Das Entscheidende ist dort, wie auch bei allen anderen Aufbauten rund um die Infos auf SnowCrystals.com, dass sich alles in Kühlkammern abspielt. Das kann ich mit meinem Kühltisch nicht nachbilden. Ich habe immer nur eine flache, kalte Fläche.
Ich habe schon mal einen kleinen Petrischalen-Deckel (Kunststoff) auf das Diaglas gesetzt, um einen kleinen Raum zu schaffen, der von der Außenluft isoliert ist. Abgesehen davon, dass das optisch natürlich nix ist, beschlägt der auch schnell auf der Außenseite. So musste ich mit Q-Tips als Mini-Wischmopp die Stellen unter dem Objektiv ständig sauber halten.



Es hat sich aber gezeigt, dass mit Minusgraden nur bis maximal einem Millimeter über der Oberfläche des kalten OT zu rechnen ist. Vielleicht ließe sich das noch verbessern, wenn man lange genug wartet und alles isoliert. Man könnte natürlich die Temperatur am Peltier-Element noch weiter verringern. Durch einen Vorkühler. Überlege ich mir mal.
Trotzdem wird das keine Kältekammer. Und egal, was man sich da ausdenkt, man muss ja immer noch mit dem Objektiv herankommen. Ein inverses Mikroskop wäre da vielleicht eine Möglichkeit. Habe ich aber nicht.

Welches Eisspray hast du denn verwendet? Es gibt da ja unendlich viele verschiedene.
Ich würde das auch gern mal versuchen.

Vielleicht mache ich auch noch Versuche mit Silberiodid. Mal sehen, ob das in kleiner Menge bezahlbar zu beschaffen ist.

Viele Grüße

Michael

[Nochnmikroskop]

Wie groß ist denn der Eisblumenstrauß vom letzten Bild?
Bilden sich die Kristalle nur an der Spitze der Nadel oder auch an den Seiten?

Hallo Michael,
die genaue Größe kann ich nicht sagen, habe noch nicht über Handy am Okular kalibriert, war aber recht klein.
Bis ich die genaue Position am Stemi scharf gestellt hatte, war schon rings um die nur minimal herausschauende Nadelspitze alles weiß. Dann habe ich gesehen, dass sich so ein kleiner Steg links bildete und von da ab gings es schnell weiter, s. Echtzeit-GIFs. Der Eisblumenstrauß war vielleicht um die 1,5 -2 mm Durchmesser??
Natürlich ist das ein großes Problem eine Miniatur Kältekammer zu bauen, in die man dann auch noch scharfe Bilder machen kann.
Also ist die Herausforderung den Frischluft-Zustrom zu begrenzen, da hast Du ja schon ganz guten Erfolg mit Deinem Kunststoff-Ring. 
Aber ich glaube auch, dass die Kühlleistung nicht bis weit genug oberhalb des Objektträgers ausreicht, wie Du geschrieben hast. 
Da wäre möglicherweise der Ansatz mit dem Kältespray bei -50°C. Aber eben auch brennbare Gase, die mit hohem Druck herausschießen. Wenn ich auf einen Lappen im Papierkorb mein Objekt abkühle, dann fliegt immer der Lappen umher.

Das Peltierelement bringt ja richtig Abwärme nach oben, da geht schonmal reichlich Kälteleistung verloren, egal wie schnell der Wasserkühler läuft. Also entweder mit anderem Mittel, als Wasser herunterkühlen, oder das Wasser zwischendurch weiter abkühlen, oder ....
Ich finde das Teil von Leitz als Vorlage ideal. Ist ja ähnlich wie die Wasserkühlung nur eben obendrauf auf dem Objektträger. Das müsste man haben. Aber das Teil gibt auch mehr Kälte ans Objektiv ab, da bin ich mir sicher. Andererseits kann da gut mit Kältespray gearbeitet werden. Ggf. eine kleine Gummimanschette ums Objektiv (welche auch zentrieren würde) und dann mit meiner Idee nur kleinste Mengen an feuchter Luft einspritzen. Aber alles nur Theorie!!

Heute habe ich auch diese Wirbelrohrkühlung bekommen, mal sehen ob ich das ans Laufen bekomme.

Mit meinem Keyence werde ich beim Thema wohl auch an meine Grenzen kommen, das Objektiv ist einfach zu teuer um da Risiken eingehen zu können. Aber am Stemi, ggf. mit montiertem Mitutoyo PlanApo geht auch was. Bestimmt ... 

Kältespray https://www.amazon.de/Spraytive-400ml-K%C3%A4ltespray-Werkstatt-Thermostatpr%C3%BCfung/dp/B0CTHY98Z8/ref=sr_1_9

LG Frank

[witweb]

Hallo zusammen,

hier mal noch eine kleine Ergänzung:
Bei diesem Aufbau des Kühltischs ist eine Messung der Temperaturen an verschiedenen Punkten schwer möglich bzw. sehr umständlich. Durch die Diskussion in einem anderen Faden angeregt, hat mir der Osterhase nun eine Wärmebildkamera fürs Tablet/Handy ins vorösterliche Nest gelegt.
Die ersten Versuche haben schon sehr interessante Ergebnisse gebracht.



So habe ich festgestellt, dass mit dem Wasserkühler/Lüfter dauerhaft nur etwa -25 °C erreichbar sind. Zwar sind kurz nach dem Einschalten des Systems auch tiefere Temperaturen möglich, aber die Kühlwassertemperatur steigt schnell und pendelt sich nach ca. 10 Min. bei etwa 28 °C ein. Mehr schafft der Wasserkühler/Lüfter nicht. Und damit sind nur –25 °C zu erreichen.




Schalte ich den Lüfter ganz ab, läuft die Kühlwassertemperatur natürlich hoch, bei 42 °C habe ich abgebrochen, aber da wurde auf dem Kühltisch auch nur noch eine Temperatur von -12 °C erreicht.



-25 °C sind ja im Grunde nicht schlecht, aber wenn es noch etwas tiefer Temperaturen sein sollten, muss man sich Gedanken machen, wie man das Kühlwasser weiter abkühlen kann. Ein Eimer mit Eiswasser, wie Frank Fox es vorgeschlagen hat, wäre eine Möglichkeit. Oder eine ausrangierte Eismaschine mit Kompressor.

Das Ende des Eiszapfens ist also noch nicht erreicht!

Viele Grüße

Michael

[Nochnmikroskop]

Hallo Eisliebhaber,

ich möchte auch noch ein kurzes Update zur Anwendung eines Kältesprays geben.

Nach zahlreichen Versuchen, die z.T. auch schöne Eiskristalle zeigten, klappte es mit der größeren Vergrößerung am Stemi nicht mehr. Bis ich mit dem Mitutoyo 10x die richtige Stelle erwischt und scharf gestellt hatte, waren die Kristalle schon wieder auf dem Rückzug.

Die insgesamt besten Ergebnisse wurden mit einer Pipetten-, Klebstoffspitze erzielt. Also habe ich da mal weiter gemacht.

Letztendlich kam eine sehr primitive aber wirkungsvolle Methode doch noch zu ersten vielversprechenden Ergebnissen.
Es wurde ein 6,5 mm dicker Schaumstoff (altes Verpackungsmaterial) auf Größe eines Objektträgers zugeschnitten und mittig ein kleines Fenster herausgetrennt. 
Seitlich habe ich dann mittig in den Schaumstoff das Ende einer Klebstoffspitze eingeschoben, fertig. 
Das im "Fenster" überstehende Pipetten-Ende wurde gut mit Kältespray eingesprüht, auf ein Furnier zur Isolierung gelegt (ebenfalls mit einem Fenster) und sofort im Durchlicht mit schiefer Beleuchtung mikroskopiert. 

Durch den Kunststoff verbleibt noch ca. 50s Zeit bis die sich permanent bildenden Kristalle wieder unschön zusammenfallen. 

Ein Bild zeigt einen kurzen Stack (Helicon) aus einem Video. Das Bild wurde bearbeitet und in SW geändert.

LG Frank

Hilfsvorrichtung in Objektträger Größe


Eiskristalle gestackt aus Video, es wurde nur Kältespray verwendet

[witweb]

Hallo Frank,

super Idee! Noch zwei Fragen:

Welches Objektiv hast du für das Bild/Video mit den filigranen Kristallen verwendet? Das 10x?
Hast du das Schaumstoffteil auf dem OT festgeklebt oder festgefroren?

Da ich noch reichlich von diesem Verpackungsmaterial habe, werde ich das auch mal versuchen. Leider habe ich keine Klebstoffspitze, da werde ich wohl, wie du, erst mal alles, was man so findet, ausprobieren müssen. Eine Akupunkturnadel hatte ich schon mal in einem anderen Aufbau verwendet. Das ging ganz gut. Mal sehen ...

Beste Grüße

Michael

[Nochnmikroskop]

Hallo Michael,

das Video habe ich mit meinem Keyence aufgenommen (15 mm Arbeitsabstand) und daraus das Bild extrahiert.

Mein Bild des "Schaumstoff-Objektträgers" ist etwas irreführend, der echte Objektträger sollte nur als Vergleich dienen. 

Das Video mit Kristallen hat nur funktioniert, wenn ich keinen Objektträger aufgelegt habe. Dann bilden sich für kurze Phasen diese feinen Strukturen, recht zügig. Wenn Du eine Nadel aus Metall verwenden möchtest geht das auch, aber die zur Verfügung stehende Zeit wird noch kürzer. Wahrscheinlich weil sich das Metall schneller wieder erwärmt.

Dann hatte ich mit oben aufgelegtem Glas-Objektträger versucht, aber es wuchsen keine feinen Strukturen.

Die Vorrichtung füs Video war:
Abstandhalter (Stepdownring 52mm Durchmesser) auf Glas des Objekttisch gelegt, 
Darauf ein Furnierstück mit Fenster
Darauf wurde dann der Schaumstoff aufgelegt und bei geringer Vergößerung mittig ausgerichtet.
Dann sofort höhere Vergrößerung (13x bis 33x) eingestellt und eine Stelle mit Kristallwachstum an der Klebstoffspitze gesucht, die ganze Zeit lief die Videoaufzeichnung.

Heute ist mein Kupfer gekommen, dazu hatte ich diese kleinen Reststücke bestellt (500g), s. im Foto rechts. Damit möchte ich auch weitere Versuche starten, dann mit Kühlung vom Peltier-Element.

LG Frank 

[witweb]

Alles klar, Frank,

ich habe das jetzt auch mal probiert. Allerdings habe ich den Schaumstoff auf dem OT mit zwei Tropfen Wasser auf dem Kühltisch festfrieren lassen. Und dann habe ich wieder ein paar Fussel Stahlwolle genommen, um die Eiskristalle anzulocken.
Das geht im Grunde ganz gut, unten ist ein Bild, das ich aus einem Video gestackt habe und dann noch etwas beschnitten. Bildbreite 0,6 mm.




Beste Grüße

Michael

[Nochnmikroskop]

Hallo Michael,

Deine Idee mit der Stahlwolle, welche ja auch anderweitig oft funktioniert hat, liefert hier auch gute Ergebnisse, schön.
Bei meinen Tests mit dem Stück Kupfer (13 mm x 2,0 mm x 0,75 mm) gab es auch die üblichen Kristalle. Interessanterweise aber erst ca. 1,5 Minuten nach Besprühen. Aber dann war es auch recht schnell wieder vorbei. (noch ohne Dauerkühlung)
Dann habe ich oben ein Objektträger aufgelegt, was aber nur kleine, nicht besonders feine Kristalle gebracht hat (wie zuvor auch schon mal festgestellt). Also hat man mit dickerem Kupfer etwas mehr Zeit zu fokussieren, ist ja schon mal was.   

Bis jetzt habe ich das Ziel einzelne, feine, Schneekristall ähnliche Strukturen zu bekommen nicht ansatzweise erreicht. Nicht mal zufällig. 
Nachdem Du ja mit Dauerkühlung auch noch nicht in die Richtung gekommen bist, habe ich erste Zweifel, ob es mit unseren einfachen Mitteln noch erreichbar ist.

Mit wenig Luftzufuhr werden nur kurze grobe Kristalle erreicht, mit oben offener "Keimkammer" sind immer gleich große Blumensträuße mit recht feinen Strukturen anzutreffen.

Bleibt erst einmal nur die Keimart weiter zu optimieren. Tipps, Vorschläge sind sehr willkommen. 

LG Frank

[witweb]

Hallo Frank,

ich habe auch versucht, oben noch ein Deckglas aufzulegen, aber das beschlägt relativ schnell. Da kann man zwar bis zu einem gewissen Grad "durchfotografieren", ist aber keine Lösung.

Ist halt alles nicht so einfach. Ich bin eigentlich recht zufrieden mit dem, was mit diesem einfachen Aufbau möglich ist. Wenn du überlegst, wo wir Ende Januar angefangen haben.
Was würde dich denn zufriedenstellen? Hast du mal ein Beispiel? Ganze Schneekristalle, wie sie Prof. Libbrecht auf seinen Seiten zeigt? Dann findest du dort auch die Hinweise zum notwendigen Equipment. 
Man könnte sich noch daran machen, sorgfältiger und planmäßiger zu fotografieren. Mal sehen, wenn mal große Langeweile aufkommt.
Ich habe ja noch das Thema "Frostiges im polarisierten Durchlicht" auf meiner To-do-Liste. Das ist sicher auch spannend. Erste Versuche haben schon gezeigt, wo die Herausforderungen liegen. Aber wenigstens gibt es dann wieder farbige Hintergründe.

LG Michael