Wie bestimmte Diatomee markieren zur späteren Verwendung.

[mikropit]

Hallo, meine Überlegung ist, auf den Objektträger mit Filzstift ein Quadrat auf malen oder ritzen und innerhalb die Diatomeen Suspension auftragen. Dann an der Stelle wo die Diatomee liegt am Kreuztisch die X-Y Koordinaten ablesen. Danach den Kreuztisch verschieben in X und Y Richtung bis zur Innenkante der Striche.
Dann wieder die Koordinaten ablesen. Dann weiss man, um wieviel mm in X und Y die Diatomee von den Strichen entfernt ist. Den Objektträger kann man dann ja mehrmals verwenden.
(Ich habe mir für mein Stemi einen abnehmbaren Kreuztisch eingebaut)
vG Peter Mikropit

[Michael K.]

Hallo Peter,

Danke für die Idee. Das funktioniert aber nur wenn man den Tischtrieb spielfrei hat und die Zahnstange nicht
gebrochen ist. Bei mir ist es gebrochen, funktioniert aber noch, da diese in einer Nut sitzt.

Mir ist es in der Tat lieber, wenn man das nummerierte Quadrat direkt ablesen kann.


Gruss
Michael

[cesarius]

Hallo Michael,

Das wäre schon das idealste. So etwas ähnliches hatte Rene auch vorgeschlagen.
Ich bin am überlegen wie man es zuhause machen kann.  Ich bräuchte ja mehrere von den Teilen.

Bei meinem letzten Rundgang durch den Keller ist mir meine etwas verstaubte Lasergraviermaschine in den Blickfeld gerückt. Auf Anhieb fielen mir wieder Deine Gitterkritzeleien ein, die ich selbst bestimmt nicht ansatzweise so händisch hinbekommen hätte.
Nun denn, die Lasergraviermaschine hat immerhin eine beworbene Auflösung von 0.01mm und kann sich gradlinig in X-und Y–Richtung bewegen. Das müssten, so mein erster Gedanke, eigentlich nicht allzu schlechte Voraussetzungen für ein solch kleines Positionsgitter sein. Das Teil habe ich bisher nie in Verbindung mit Glas genutzt.

Vorweg: Das Ganze hier enstand durch "Learning by doing". Bei dem genutzten Laser handelt sich um einen Dioden-Laser für den ,,DIY-Bereich" der eine Wellenlänge von etwa 455nm hat und somit durch einseitige Hintzeentwicklung an einer aufgetragenen Absorbtionschicht das Glas graviert (hier entpuppt sich das als großer Nachteil). Ganz im Gegenteil zu UV-Laser die das Glas kalt gravieren können, preislich jedoch deutlich teurer sind und eher für den gewerblichen industriellen Gebrauch geeignet sind.
Dieser Beitrag ist etwas lang geraten, da er gerne als Hilfe zum Nachahmen dienen soll und jeden Anfänger in diesem Bereich auf Fallstricke aufmerksam machen soll die für mich nicht auf Anhieb erkennbar waren.

Im ganzen Beitrag nutze ich den Term Gravieren oder Gravur auch wenn es technisch/physikalisch nicht ganz richtig ist. Für eine grobe Übersicht der eingesetzten Technik kann ich folgenden Link empfehlen: Link


Nun ging es direkt ans blinde ,,Antesten": Um Glas überhaupt mit einem Diodenlaser niedriger Leistung <10W gravieren zu können, muss man das Glas zuerst mit einer dünnen absorbierenden Lackschicht besprühen/bepinseln/betupfen sonst durchdringt der Laser einfach das Glas ohne jegliche sichtbare Gravur zu hinterlassen. Erste Versuche sahen makroskopisch schon vielversprechend aus:

Drei Objektträger mit Materialtest-Gravuren. Der mittlere Objektträger ist noch mit einer Lackschicht versehen.

Was makroskopisch fein aussieht, sieht mikroskopisch unterm Stemi ganz und gar nicht schön aus:

Etwas vergrößert erkennt man kleine Risse an den Rändern der Gravurlinien (1), größere Risse die teilweise bis zur nächsten Line ragen (2) und sogar ganze Glasabplatzer von einigen 1~3mm bei dem die Gravurlinie nicht mehr zu sehen ist (3):

Wie erwähnt, haben wir es mit punktueller Hitzeeinwirkung zu tun, somit lag es nahe, dass es sich hier um thermische Spannungen im Glas während und nach der Gravur, also bei der Abkühlung handeln müsste die man irgendwie in den Griff kriegen muss um die Risse zu vermeiden.

Eine genauere Betrachtung einer Gravurlinie unter gekreuzten Polarisatoren am Stemi zeigt helle Risse (blaue Pfeile) aber auch Spannungen im Glas (grüne Pfeile):

In den Einstellungen des DIY-Lasers sind zwei Parameter einstellbar: Leistung und Geschwindigkeit mit der die Stepper Motoren den Laser über die Oberfläche bewegen. Es gibt noch viele andere Parameter, sie würden den Rahmen hier fürs Erste eindeutig sprengen.

Erwähnenswert ist auch, dass alle oben gezeigten Linien einem Leistungs-/Geschwindigkeitspaar in einer Tabelle zugeordnet sind, damit man sich systematisch ans akzeptable Gravurbild annähern kann. Jede Linie wurde somit mit einer konstanten Laserleistung und Geschwindigkeit graviert.

Trügerisch waren Gravuren mit unbrauchbarern Laser-Leistungen und Geschwindigkeiten die selbst unter dem Stemi mit noch vorhandenen Decklack berauschend gut aussahen. Nach Entfernung des Lacks (oberer Bereich im Bild), stellte es sich dann heraus, dass das Glas noch absolut intakt war:

Außer Acht lassen darf man auch nicht die Dicke und Homogenität der Lackschicht. Erste Versuche mit getupfter oder bepinselter schwarzer Abtönungsfarbe waren mikroskopisch absolut nicht nutzbar und lieferten unstetige Linien.

Deutlich bessere Ergebnisse erzielte das Auftragen mit der Spraydose. Auch hier musste man jedoch ein wenig aufpassen: Was im Auflicht homogen aussieht:

Sieht im Durchlicht eher mittelmäßig brauchbar aus:

Hier gilt die übliche Regel beim Lackieren: mehrere dünne schichten sind besser als wenige dickere Schichten.

Das Gravur Ergebnis bei solch inhomogenen Lackschichten mit der Spraydose sehen dann bspw. so aus:

In der orange markierten Region war die Schichtdicke dünner als auf der rechten Seite. Da jede Linie eine konstante Leistung & Geschwindigkeit des Lasers widerspeigelt, wäre meine vorsichtige Interpretation hierzu: die Lackschicht war so dünn, dass mit der eingestellten Leistung die Lackschicht links sehr schnell abgetragen wurde bevor eine Gravur geeignete Temperatur sich etablieren konnte.

Nach unzähligen Objektträgern die ich nun auf dem Gewissen habe, wäre es nicht verkehrt zusammenfassend folgende Parameter bei der Lasergravur im mikroskopischen Bereich im Auge zu behalten:

Laserleistung, Laserkopfgeschwindigkeit, Homogenität und Schichtdicke des Lacks, Absorptionfähigkeit des Lacks (Farbe, Zusammensetzung(?) und Glanzgrad) wie auch die Glassorte selbst. Bisher konnte ich nur Objektträger aus Kalk-Natronglas testen. Borosilikatglas wäre preislich auch noch gerade vertretbar vor allem jedoch wegen seinem unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizient. Eine weitere Variable die mir im Nachhinein eingefallen ist, ist die Temperatur des Glases während und nach der Gravur. Hier könnte man vorab den Objektträger erhitzen um den Temperaturgradient im Glaskörper abzuflachen um so die gezeigten Spannungen zu reduzieren. Wie hoch diese Temperatur sein muss um bessere Ergebnisse zu erzielen, weiß ich als Laie ehrlich gesagt nicht. Ein Tipp von den Glasexperten hier um Forum wäre herzlichst willkommen, schon allein um nicht weiterhin als ,,Objektträger-Massenmörder" in der Familie bezeichnet zu werden. Meine Vermutung: die Temperatur wird zu hoch sein um praktikabel zu sein.

Meine bisher brauchbarsten Ergebnisse mit der Gravur habe ich eigentlich schon vorweg gezeigt. Im letzen Bild sieht man bspw. schon durgehend verlaufende Linien ohne jegliche Risse und Spannungen im Glas.

Es wundert mich ein wenig, dass das Thema mikroskopische Lasergravur hier im Mikro-Forum noch gar nicht ausführlich diskutiert worden ist. Ganze vier Ergebnisse liefert Google für den Suchbegriff für Beiträge die die Lasergravur nur beiläufig als Methode zum Zweck erwähnen.

Hoffentlich geht dieser Beitrag nicht gänzlich unter, denn die Möglichkeiten bei der Gravur oder präzises Schneiden die sich hier ergeben, sind nicht ausser Acht zu lassen.
 
Viele Grüße
Marcel

[Michael K.]

Hallo zusammen,


Marcel:
Es ist interessant zu sehen was meine Fragestellung für Kreise zieht.  Mit dem Laser habe ich es
tatsächlich nicht probiert, weil ich weis wie fein es eingestellt bzw. fokussiert sein muss um nur
annähernd dahin zu kommen was ich will. Das schaffen Home Laser nicht.
Aber zum beschriften werde ich es mal testen.


Durch meine Anfrage hat mir ein Forumsmitglied (Danke Rene), eine Art Mikrofilme mit Raster zukommen
lassen. Es ähnelt dem England Finder, der ja aus Glas ist.
Für meine Zwecke habe ich mir etwas ähnliches erdacht und mittels 3D Drucker gefertigt.
Es ist ein Rahmen der eines der "Filmstreifen" aufnehmen und halten kann. Darüber kann dann ein OT geklemmt werden. Durch die Klemmung wird verhindert das der OT nicht verrutscht und die Position eines
Objektes nicht verändert wird.
Wie schon anfangs geschrieben, suche ich Diatomeen unter dem normalem Mikroskop raus. Nehme den OT vom
Mikroskop herunter und versuche die selbe Diatomee unter dem Stemi wieder zu finden. 
Bisher habe ich mir es so gemerkt das eine bestimmte Diatomee in der Suspension oder Trockenstreu
auf  z.B  4 Uhr und 2 mm nach innen vom Wasserrand oder Streurand liegt.
Das funktioniert recht gut, aber wenn es kleine sind wird es schwieriger. Ich  denke das es mit der
Vorrichtung einfacher wird. Man hat ja die Position: Grossfeld 4 N(x) T(y) Feld 4.  Dieses kann man das unter dem Stereomikroskop leicht wiederfinden.
Im Zuge dessen habe ich einen Dia Belichtungsservice angefragt welche Auflösung maximal möglich ist.
So wie es aussieht ist die Auflösung fein genug um ein eigenes Raster belichten zu lassen.
Dieses werde ich noch erstellen und abwarten wie es wirklich auf Film aussieht. 
Das es auf normalem Film, Aufgrund des Filmkorns nie messerscharfe Linien gibt ist mir klar.

Hier nun der Aufbau des Ganzen:



Die Ansicht unter dem Mikroskop: 
Man sucht sich unter dem Mikroskop eine Diatomee heraus, fokussiert weiter bis man das Raster
sieht und merkt sich die Buchstabenkombination. Danach merkt man sich noch die Nummer des
"Grossfeldes" in dem Fall "4"



Hier noch ein Grossfeld.




Ich weis das es super speziell ist und sich nur wenige dafür interessieren.




Gruss
Michael

[cesarius]

Hallo Michael,

gerade als ich Deinen Beitrag lese, poppt die Nachricht im Biete-Forum auf für ein England-Finder. Zufälle gibt es.

Du bist mit dem Mikrofilm ja schon sehr nah an der Ideallösung. Eine 100%ige DIY-Lösung ist es zwar nicht, da man von der Herstellung des Mikrofilms immer abhängig bleibt. Trotzdem ist es eine sehr praktikable Lösung.

Viele Grüße
Marcel

[Rene]

I didn't have a clue where these cell finders came from, but apparently they have been in use a long time ago for cell culture on top of these films: https://sci-hub.se/10.1007/BF00305359. Great solution by Michael to attach the finder to a slide, fine for personal use but unfortunately not a universal one.
See also Sterrenburg 2012 for other methods.

Best, René

[Nochnmikroskop]

Es wundert mich ein wenig, dass das Thema mikroskopische Lasergravur hier im Mikro-Forum noch gar nicht ausführlich diskutiert worden ist. Ganze vier Ergebnisse liefert Google für den Suchbegriff für Beiträge die die Lasergravur nur beiläufig als Methode zum Zweck erwähnen.

Hoffentlich geht dieser Beitrag nicht gänzlich unter, denn die Möglichkeiten bei der Gravur oder präzises Schneiden die sich hier ergeben, sind nicht ausser Acht zu lassen.
 
Viele Grüße
Marcel

Hallo Marcel,
Dein Ansatz mit der Lasergravur ist schon interessant. Bei Wikipedia-Artikel zur Mikroform https://de.wikipedia.org/wiki/Mikroform wird die moderne Form der Herstellung beschrieben, mit Laser.
Wenn Du an so eine belichtbare Folie kommen könntest, wäre es einen weiteren Versuch wert. Ein Versuch auf normaler Klarsichtfolie wäre auch mal interessant.

LG Frank

[Michael K.]

Hallo zusammen,


Leihweise habe ich den Original England Finder bekommen. Selbstverständlich habe ich diesen
mit dem Cell Finder Holland verglichen. 
Also für mich kann ich sagen, das der Cell Finder besser geeignet ist.

Aber seht selbst, alle Bilder wurden am Stemi gemacht und unskaliert übereinander gelegt.
Es ist auch ein Objekt-Mikrometer; als Normmass ; mit dabei.

[cesarius]

Hallo Frank,

danke für den Input! Auf Anhieb konnte ich so eine beliechtbare Folie nicht beschaffen. Ein Versuch wäre tatsächlich interessant. Normale selbstklebende Folie bspw. klappt hingegen gut. Sobald man das Schrumpfmaß beim Schneiden der Folie in den Griff bekommen hat, lassen sich bspw. sehr saubere und genaue PH-Blenden fertigen. Ich denke da an schwarz matte selebklebende Folie auf rundem Decklas + 3D Druck Adapter für den Kondensor.
Um die bestmögliche Gravur-Auflösung zu erhalten, fokussiere ich den Strahl auf der zu gravierenden Oberfläche mit einem einfachen USB-Mikroskop bis die kleinstmögliche Ausdehung erreicht ist. Leider ist das nur die halbe Miete, denn der Strahl selbst hat wiederum eine Intensitätsverteilung in der XY-Ebene die ich nicht beeinflussen kann.


Hallo Michael,

danke für den Vergleich.
Wenn ich so drüber nachdenke, finde ich die etwas gröbere Auflösung und das Layout des England-Finder gar nicht so schlecht. Du hattest mir ja geschrieben, dass mit dem 10er Objektiv im Mikroskop Du genau eine Zelle des England Finders mit den 4 Unterteilungen sehen kannst. Würde ich jetzt nach einer bestimmten Zelle suchen durch Änderung der X- und Y-Richtung am Kreuztisch, würde ich mich in jeden Step stets auf die "grobe" runde Mitte konzentrieren welche ich praktisch sofort im Gesichtsfeld sehe und ablesen kann. Die eckigen Unterzellen am Rand kann ich in diesem Step der Koordinatensuche gedanklich leicht ausblenden. Mit den viel kleineren identischen Kästchen des Holland Finder, müsste ich schon genauer schauen, da ich hier 4 ganze und 5 halbe Zellen auf einmal sehe.
Die Handhabung werde ich ja dann demnächst selbst ausprobieren können.

Beste Grüße
Marcel