Wie kann ich DVDs mikroskopieren?

Hallo, ich habe ein sehr einfaches Durchlichtmikroskop.
Es hat drei Okulare: 5x, 10x und 16x.
Es hat zwei konventionelle- 10x 40x und ein Ölimmersionsojektiv 100x.
Die maximale Vergrößerung ist 1600.
Unten befindet sich eine Köhler’sche Beleuchtung allerdings ohne Aperturblende.
Es ist mir leider noch nicht gelungen, damit die Daten auf einer DVD sichtbar zu machen.
Gibt es da eine Möglichkeit?
Welche Vergrößerung bräuchte ich dafür?

Andre

hallo

die frage ist, was du dir da erwartest? die daten liegen in form von pits (gruben) vor. der laser beleuchtet die oberfläche und misst, ob das reflektierte licht genau gebündelt (ebene fläche) oder leicht gestreut (pit) zurückkommt. der übergang ist dann eine 1, das gleichbleiben ist eine 0.

was du also mit dem auge siehst, ist eine gleichmässig reflektierende fläche, da du nicht mit kohärentem licht (also einem laser) arbeitest sondern mit normalen licht. insofern wirst du die minimalen höhenunterschiede zwischen pit und nicht-pit gar nicht erkennen können.

lg
erwin

Hallo Erwin,
ich erwarte, diese Pits zu sehen. Ich möchte sie ja nicht mit dem Mikroskop auslesen oder interpretieren.
Ich hatte gedacht, dass ich auf der Fläche der DVD die einzelnen Vertiefungen erkennen könnte.
Beim Fokusieren kann ich zwar Staub und kleine Kratzer auf der Oberfläche sehen aber die Daten leider nicht.

Andre

Hallo,

ich erwarte, diese Pits zu sehen.

die haben eine Tiefe (200nm), die kleiner ist als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts (ab ca. 450 nm). Aus diesem Grunde wird das nicht funktionieren.

Gruß
Christian

Danke für die Frage und die Erklärung, ich hab’ mich da auch schon mal vergeblich bemüht …

Roland

Hallo Andre,

ich erwarte, diese Pits zu sehen. Ich möchte sie ja nicht mit
dem Mikroskop auslesen oder interpretieren.
Ich hatte gedacht, dass ich auf der Fläche der DVD die
einzelnen Vertiefungen erkennen könnte.
Beim Fokusieren kann ich zwar Staub und kleine Kratzer auf der
Oberfläche sehen aber die Daten leider nicht.

Die Daten befinden sich auch nicht auf der Oberfläche der Scheibe, sondern auf der Rückseite. Ausgelesen wirs durch den Kunststoffträger.

MfG Peter(TOO)

Hallo Peter, das weiss ich auch. Beim Fokussieren nähere ich mich der DVD, die auf der Labelseite liegt. Dabei sehe ich zuerst die Oberfläche der Unterseite. Wenn ich den Fokus weiter in das Innere der DVD verschiebe, kann ich jedoch nichts erkennen.

Andre

Ähh? Wie werden denn die Daten mit einem roten Laser abgetastet? Der Pot hat laut Wikipedia einen Durchmesser von 1,3µm und der Laser eine Wellenlänge von 650nm. Damit müssten die Pots doch mit Lichtmikroskopie sichtbar gemacht werden können.

Andre

Hallo auch,

ich frage mich, wie Du mit einem Durchlicht durch die ja rel. dicke DVD was sehen kannst.

Gruß Karamell

nachtrag
dir tatsächlichtige antwort, also die mit der wellenlänge, hast du ja schon bekommen - habe ich in meinem posting ganz verschwitzt.

zusatz: eine cd oder dvd ist so aufgebaut: zuerst hast du eine art trägermedium, das relativ dick ist. auf die oberfläche dieses medium kommen die pits. dann kommt eine reflektierende schicht drauf (sehr dünn), dann ein schutzlack (relativ dünn). darauf der aufdruck der cd/dvd.

das trägermedium hat hauptsächlich die funktion, als eine art linse den laserstrahl zu fokusieren - der laser ist nämlich um einiges breiter als so ein pit. ohne die fokusierung würde der läser mehrer pit-spuren gleichzeit abtasten. das material der trägerschicht ist genau auf die wellenlänge des lasers abgestimmt. bei normalen licht ergibt sich daraus eine zusätzliche unschärfe.

die fokusierung ist notwendig, weil sonst sogar minimale kratzer lesefehler bewirken würden. da aber der laser breiter ist als das pit und durch die trägerschicht fokusiert wird, stören kleinere kratzer überhaupt nicht.

andern hingegen bei kratzern auf der „anderen“ seite, also der mit dem aufdruck: der schutzlack ist recht dünn und gleich darunter ist die reflektierende schicht. ist ein kratzer tief genug, zerstört er die reflektierende schicht. nun hat der laser nichts mehr, auf das er fokusieren könnte.

lg
erwin

Ähh? Wie werden denn die Daten mit einem roten Laser
abgetastet? Der Pot hat laut Wikipedia einen Durchmesser von
1,3µm und der Laser eine Wellenlänge von 650nm. Damit müssten
die Pots doch mit Lichtmikroskopie sichtbar gemacht werden
können.

Es geht aber nicht um den Durchmesser, sondern die Tiefe der Pits. Und die ist nunmal deutlich geringer und mit 100-200nm deutlich kürzer als die Wellenlänge von sichtbarem Licht.

http://en.wikipedia.org/wiki/Compact_Disc#Physical_d…

dir tatsächlichtige antwort, also die mit der wellenlänge,
hast du ja schon bekommen - habe ich in meinem posting ganz
verschwitzt.

zusatz: eine cd oder dvd ist so aufgebaut: zuerst hast du eine
art trägermedium, das relativ dick ist. auf die oberfläche
dieses medium kommen die pits. dann kommt eine reflektierende
schicht drauf (sehr dünn), dann ein schutzlack (relativ dünn).
darauf der aufdruck der cd/dvd.

Bei der CD ist das schon so richtig. Bei der DVD befinden sich Daten- und Refletionsschicht ungefähr in der Mitte und bei der Blu-ray Disk sogar fast an der Unterseite.

das trägermedium hat hauptsächlich die funktion, als eine art
linse den laserstrahl zu fokusieren - der laser ist nämlich um
einiges breiter als so ein pit. ohne die fokusierung würde der
läser mehrer pit-spuren gleichzeit abtasten. das material der
trägerschicht ist genau auf die wellenlänge des lasers
abgestimmt. bei normalen licht ergibt sich daraus eine
zusätzliche unschärfe.

die fokusierung ist notwendig, weil sonst sogar minimale
kratzer lesefehler bewirken würden. da aber der laser breiter
ist als das pit und durch die trägerschicht fokusiert wird,
stören kleinere kratzer überhaupt nicht.

Wie die Trägerschicht, die zwei parallele Flächen zwischen der Oberfläche und der Datenschicht ausfüllt, eine Fokusierung ausbilden oder unterstützen soll ist mir schleierhaft. Die Tatsache, dass der Laserstrahl von der Linse ausgehend zum Fokus eine Kegelform aufweist, sollte vollkommen ausreichen, um Staub und kleine Kratzer auf der Oberfläche nicht zu Lesefehlern werden zu lassen.
Aber das alles löst mein Problem nicht.

http://de.wikipedia.org/wiki/Blu-ray_Disc

andern hingegen bei kratzern auf der „anderen“ seite, also der
mit dem aufdruck: der schutzlack ist recht dünn und gleich
darunter ist die reflektierende schicht. ist ein kratzer tief
genug, zerstört er die reflektierende schicht. nun hat der
laser nichts mehr, auf das er fokusieren könnte.

lg
erwin

Ob die DVD dick oder dünn ist, sollte egal sein. Mit Ausreichender Lichtmenge kann man die Reflektionsschicht durchdringen. Die Frage ist jedoch, ob ich so die Daten sehen kann.

Andre

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Wirklich?
Hi,

also ich denke nicht, daß Strukturen kleiner als die Wellenlänge des Lichts prinzipiell unsichtbar sein müssen. Sie werden nur nicht mehr scharf abgebildet. Insbesondere wenn sie das Licht streuen, spielt ihre Größe keine Rolle, um sie sichtbar zu machen.
Bei einer Tiefe von 200 nm ist das immer noch eine drittel Wellenlänge des sichtbaren Lichts, das sollte für Helligkeitsunterschiede schon reichen.

Gruß
Moriarty

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Hi,

ich denke, für einen Erfolg ist die Wahl der richtigen Beleuchtung entscheidend. Die Pits beeinflussen einen von oben auftreffenden Lichtstrahl, indem sie ihn an der von einer Ebene abweichenden Metallschicht streuen. Bei Durchlicht dürfte hingegen nichts passieren, da ja kein Brechungsindex-Sprung passiert, dh. die Pits wirken dann nicht als Streuzentren und bleiben unsichtbar.
Es ist übrigens hier Unsinn behauptet worden, daß Strukturen kleiner als die Wellenlänge des Lichts nicht mehr sichtbar seien. Sogar Strukturen in der Größe eines Moleküls können als Lichtpunkt gesehen werden, wenn sie selbst leuchten oder als Streuzentrum für Licht dienen.
Richtig hingegen ist, daß nicht zwei solche Punkte unterschieden werden können, wenn sie einen gewissen Abstand unterschreiten, weil diese auf ineinanderlaufende Airyscheibchen abgebildet werden. Dies sollte aber in deinem Fall nicht so sein.

Ich würde es mit hellem Licht von oben probieren, vielleicht sogar mit parallelem Licht nur aus einer Richtung kommend (Sonne), falls man mit dem Objektiv nicht so nah an die Scheibe heranmuß, und diese von unten mit einer dunklen Pappe verdunkeln. Und vielleicht erstmal an einer CD üben.

Wäre am Ausgang des Experiments interessiert.

Gruß
Moriarty

mit 1000fach klappts bei einer CD
Hallo Andre,

habe heute mal eine CD unters Durchlicht-Mikroskop gelegt, 1000fache Vergrößerung (Immersionsobjektiv 100fach, 10fach Okular), Licht voll aufgedreht.

Da die Schreibschicht näher an der Beschriftungsseite ist als an der Leseseite die Beschriftungsseite zum Objektiv hin ausgerichtet (anders hat das Immersionsobjektiv eh keine Chance in der Nähe der Schreibschicht zu fokussieren.

Die CD (von einem großen Lebensmitteldiscounter) ist mit dem Markennamen „beschriftet“ indem die Seite mit der Reflexionsschicht an einigen Stellen dünner ist - das ist die Stelle die ich ausgewählt habe.

Mit fest angebauter Digicam dann das Bild gemacht.
Zum Vergleich hab ich noch ein Bild von kleinen Kugeln aufgenommen und da rein kopiert. Falls das Netz nicht lügt („Die minimale Pitlänge beträgt bei DVD 400 nm und bei der CD 830 nm“) könnte es passen.

http://img225.imageshack.us/my.php?image=pitsot1.jpg

Ich muss allerdings zugeben, dass das ein Mikroskop für mehrere 1000 Euro ist. Rein theoretisch kann ein Mikroskop 1600 fach vergrößern - aber das wäre genau so, als wenn jemand meint eine 49 Euro Digicam kann genau so scharfe Fotos machen wie eine 2000 Euro Spiegelreflex.

Vielleicht noch ein Tipp: probier mal (mit einer defekten CD) die CD von der Reflexschicht zu befreien - auf den Boden knallen hilft meistens schon. Die Schreibschicht sollte jetzt auf der Scheibe zu erkennen sein. Die ist zwar jetzt sehr empfindlich, aber dafür schluckt die Scheibe nicht mehr so viel Licht.

Grüße,
Wolfgang

Danke für Deine Antwort…

Hallo Andre,

habe heute mal eine CD unters Durchlicht-Mikroskop gelegt,
1000fache Vergrößerung (Immersionsobjektiv 100fach, 10fach
Okular), Licht voll aufgedreht.

Da die Schreibschicht näher an der Beschriftungsseite ist als
an der Leseseite die Beschriftungsseite zum Objektiv hin
ausgerichtet (anders hat das Immersionsobjektiv eh keine
Chance in der Nähe der Schreibschicht zu fokussieren.

Schade, dann wird es wohl nichts mit einer DVD. Derren Schreibschicht ist ja in der Mitte. Allerdings sind die Objektive für ein Deckglas von 0,17mm ausgelegt. Vielleicht habe ich ja doch Glück.

Die CD (von einem großen Lebensmitteldiscounter) ist mit dem
Markennamen „beschriftet“ indem die Seite mit der
Reflexionsschicht an einigen Stellen dünner ist - das ist die
Stelle die ich ausgewählt habe.

Mit fest angebauter Digicam dann das Bild gemacht.
Zum Vergleich hab ich noch ein Bild von kleinen Kugeln
aufgenommen und da rein kopiert. Falls das Netz nicht lügt
(„Die minimale Pitlänge beträgt bei DVD 400 nm und bei der CD
830 nm“) könnte es passen.

http://img225.imageshack.us/my.php?image=pitsot1.jpg

Ich habe gestern eine selbstgebrannte CD-R unter das Mikroskop gelegt und konnte mit dem Öl-Immersionsobjektiv (100x) die Spurrillen erkennen/wahrnehmen. Es kam allerdings auch nur sehr wenig Licht durch. Ich hatte es bisher immer mit dem 40x „Luftobjektiv“ von der Leseseite aus versucht und war gescheitert.

Ich muss allerdings zugeben, dass das ein Mikroskop für
mehrere 1000 Euro ist. Rein theoretisch kann ein Mikroskop
1600 fach vergrößern - aber das wäre genau so, als wenn jemand
meint eine 49 Euro Digicam kann genau so scharfe Fotos machen
wie eine 2000 Euro Spiegelreflex.

Ich habe nur ein sehr einfaches monokulares Mikroskop, dass mit Deckgläsern und Objektträgern 107,00€ gekostet hat. Bei dem 100x Objektiv beträgt die numerische Apertur 1,25. Eventuell ist das ja ausreichend.

Vielleicht noch ein Tipp: probier mal (mit einer defekten CD)
die CD von der Reflexschicht zu befreien - auf den Boden
knallen hilft meistens schon. Die Schreibschicht sollte jetzt
auf der Scheibe zu erkennen sein. Die ist zwar jetzt sehr
empfindlich, aber dafür schluckt die Scheibe nicht mehr so
viel Licht.

Ich muss mal schauen, ob ich noch eine CD habe, die ich nicht mehr benötige. Mit „auf den Boden knallen“ meinst Du bestimmt: Die CD mit ihrer Kante auf den Boden auftreffen lassen.

Grüße,
Wolfgang

…nur aus Neugierde, wo bekommt man so winzige Kügelchen her? Und wofür werden sie benötigt?

Gruß

Andre

Hallo Andre,

Mit „auf den Boden knallen“ meinst Du bestimmt:
Die CD mit ihrer Kante auf den Boden auftreffen lassen.

Ich knall die mit der Reflexionsschicht voran auf die Fliesen. Bei guten CDs platzt nur die Schicht ab, bei schlechteren (mit mehr Spannung im Material) kann die auch zersplittern (mach ich bei zu entsorgenden CDs die keiner mehr lesen darf).

…nur aus Neugierde, wo bekommt man so winzige Kügelchen her?
Und wofür werden sie benötigt?

Diese Nanopartikel kann man kaufen. Die werden mit den Sol-Gel-Prozess
http://de.wikipedia.org/wiki/Sol-Gel-Prozess
hergestellt. Anwendung u.a. in Kratzfesten Lacken oder Poliermitteln. Hier
http://fb6www.uni-paderborn.de/ag/ag-greulich/Matwi/…
gibts mehr über die Art von Partikeln die ich fotografiert habe.

Hoffe du informierst uns, wenns geklappt hat mit deinen Aufnahmen.

Viele Grüße,
Wolfgang

Hallo Wolfgang,
leider bin ich mit der DVD noch nicht weitergekommen.
Du scheinst Dich ja mit Mikroskopen gut auszukennen. Ich habe deshalb eine Frage an Dich:
Unter dem Metalltisch, auf dem der Objektträger befestigt wird, befindet sich die „Köhler’sche Beleuchtung.“ Dieses System, bestehend aus einer oder mehreren Linsen, einer Blende und einem herausschwenkbaren Blauglas, kann mit Hilfe eines Schwenkhebels um ca. 8mm abgesenkt werden. Also in Richtung des Lampengehäuses. Ich konnte bisher jedoch keine Veränderung des Bildes feststellen, wenn ich das System absenke.
Welchen Sinn könnte das haben?

Gruß

Andre

‚Köhlern‘
Hallo Andre,

naja, gut auskennen ist übertrieben… die Leute im Nachbarlabor haben das Mikroskop, halten das in Schuss und geben auch Tipps.
Meine Proben gehen hauptsächlich ins REM (Rasterelektronenmikroskop).

Die Köhlersche Beleuchtung ist wichtig für die perfekte Ausleuchtung eines Objekts. Mit dem Hebel bewegst du wohl hauptsächlich den Kondenser.
…moment… stöber… ja hier:
http://www.mikrofoto.de/ordner3/koehlern.htm
wird besser als ich es könnte beschrieben wie man die Köhlersche Beleuchtung richtig einstellt.

Grüße,
Wolfgang (der wenn er mal wieder etwas Zeit hat (und der Chef nicht herschaut) sich an einer DVD versuchen wird))

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]