Mikroval-Fortschritte und Weißlicht-Interferenzen am Interphako-Kopf

  • Hallo zusammen,


    nun habe ich nach Euren Hilfestellungen und Anleitungen zu meiner Interphako-Brücke lang nichts hören lassen - die Mühlen mahlen sehr langsam, aber immerhin stehen sie nicht, man findet nur leider so wenig Frei-Zeit :/


    So möchte ich erstens den Fortschritt teilen anhand von Epithelzellen - ich weiß da ist noch einiges(!) schief aber im Vergleich zu meinem letzten Post sind nun doch Grundzüge erkennbar. Bisher jedoch nur Shearing mit Spaltblende - differentielle und totale Aufspaltung versucht:



    Und zum Zweiten würde ich immer noch sehr gern die richtige (Werks-) Justage dieser Mach-Zehnder in ihrer iterativ korrekten Reihenfolge verstehen und so gut als möglich nachvollziehen. Dazu habe ich ein paar Weißlichtinterferenzen erstellt: man simuliere ein symmetrisches Mach-Zehnder oder Michelson, bescheine dies mit Weißlicht (Schwarzkörper, kaltweiß) und betrachte die entstehenden Interferenzen an einem Ausgang.

    Dann füge man in die beiden Arme noch jeweils unterschiedliche Schichten, zunächst nur Glass vs. Luft (Glass-Air-Michelson-Bild), wobei die Luft mit n=1 natürlich ca. 1.5-mal so dick sein muss wie das hier genommene fused-silica (n~1.5). Diese "Einstellung" hat man am echten Interferometer durch den gegeneinander verschiebbaren Abstand des festverbauten Drehkeils, zumindest im Rahmen. Man sieht, wie die Interferenzen sich farblich verändern, so wie, dass auch Bereiche mit destruktiver Interferenz im Zentrum entstehen - hier hatte ich mit Bernd einmal gesprochen, vlt ist dies eine Erklärung dafür. Auch ein von mir einmal beobachteter Zustand wäre damit erklärbar (im Bild eingefügt). Bitte den örtlichen Nullpunkt nicht absolut verstehen - dieser hängt von der exakten Dicke ab, aber spielt für die entstehenden Farben keine Rolle.


    Außerdem kann man nun auch verschiedene Gläser (Stichwort "gleiche Schmelze") untersuchen und in die Interferometer-Arme packen (Glasses-Michelson-Bild). Ich vergleiche hier Schott N-BK7 mit fused-silica, die beiden haben deutlich verschiedene Dispersionskurven. Selbst bei beträchtlicher durchlaufener Glasmenge (~1mm) sind noch deutliche Interferenzfarben zu sehen - sicher ist dies nun kein Messgerät mehr, aber die daraus entstehenden Interphako-Bilder könnten sogar besonderen Reiz haben :). Ich denke aber, dass CZJ gegen Ende der 70er bedeutend bessere Kontrolle der Dispersionen und Dicken gehabt haben muss? Lasse mich gern belehren - aber vlt kommt das mit den Schmelzen aus Zeiten der ersten NF-Interphakos?


    Nunja, so ist der Zustand, mit Keil-paaren kann ich auch schon die Streifen drehen, aber komplett simuliert ist es noch nicht. Wer weiß, vlt taucht ja doch eines Tages ein ehemaliger Optik-Ingenieur aus Jena auf, der diese Dinger noch selbst zusammengebaut hat :)


    Beste Grüße

    Martin


    Edit: man kann leider vor schwarzem Hintergrund die schwarze Schrift (Schichtdicken) nicht lesen --> in neuem Tab öffnen reicht bei mir. Nächstes Mal gibts ne andere Schriftfarbe, versprochen

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    Hallo Martin,


    langsam zeigen sich die Fortschritte. Vielleicht mußt du noch etwas bei der Spaltbreite bzw, Streifenbreite arbeiten.

    Du hast den ersten Nf-Interphako angesprochen. Einen solchen habe ich hier schon also offene Baustelle vorliegen.


    Man sieht daß die Bedienelemente teilweise noch etwas anders aussehen und teilweise anders angeordnet sind.

    Streifen sins durch das Interferometer leider noch nicht zu erkennen, aber es muß eben erst wieder beweglich gemacht werden. Dann wollen wir mal schauen, ob er irgendwann wieder funktionieren wird.


    Beste Grüße

    Bernd

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    Hallo Erik,


    vielleicht hilft dir das dabei:

    (Brücke)


    (Interferometer)


    VG

    Bernd

  • @ Erik: mit den beiden Anleitungen von Bernd klappt das eigentlich super - hoffentlich sitzt nichts zu bombenfest bei Dir. Wünsche viel Spaß und Erfolg!


    @Bernd & All:


    Bin gespannt, wie das Innenleben vom NF aussieht :) Ich habe insgesamt zwei Mach-Zehnder (Amplival-endlich und Epival-unendlich), und die Strahteilerprismen sind anders befestigt. Ansonsten ist alles prinzipiell identisch.


    Hier zwei Ansichten der wohl älteren (?) Version, die Delamination(?) oder Oxidation(?) von Bild2 ist zum Glück nicht im Sichtfeld:



    Die andere Fixierungsmethode ist in Bernds Links gut zu sehen.


    Des Weiteren wollte ich in Bezug auf die Justage noch folgendes teilen:

    Ich habe, da die "neueren" Strahlteiler mit Sicherungslack gelebt sind und möglicherweise über die Jahre etwas gewandert sein könnten, zwei Gummi-Streifen untergefüttert, so dass man über die Schrauben in 2 Ebenen etwas justieren kann:


    Die Langzeitstabilität ist wirklich erstaunlich und könnte mit bspw. federnden Metall-elementen bestimmt optimiert werden. Und ich war so in der Lage, mit 3 unterschiedlichen Drehkeilen recht kontrastreiche Interferenzen zu produzieren, wie beispielhaft im letzten Bild mit Sonnenlicht am ausgebauten Interferometer zu sehen, grün eingestellt.


    Ich denke das ist schon irgendwie die richtige Richtung, aber um gleichzeitig beide Strahlengänge (Objekt-Abbildung UND Pupille) korrekt zu justieren fehlt mir noch ein etwas Wissen.


    viele Grüße

    Martin

  • Hallo Martin,


    Danke für die Fotos. Man wird noch sehen, wie dieses Interferometer innen aufgebaut sein wird. Nur leider habe ich es ohne Drehkeilschieber und Interphakoschieber bekommen. Ein Interphakoschieber mit einer anderen Nummer aus einer anderen Schmelze zeigt schon mal keine Interferenzstreifen. Aber wenn sich nach deiner Gummistreifenmethode die Weglängenunterschiede ausgleichen lassen, wäre das auf jeden Fall eleganter als die Versatzmethode mit Spezial-Schiebergehäuse. Der Spalt läßt vermuten, daß es sich im etwa einen Millimeter handelt.


    Viele Grüße

    Bernd

  • Hi Bernd,

    der Millimeter ist nicht relevant - und wird ja im Prinzip in beiden Pfaden addiert. Ich habe diesen dicken Gummi genommen, um einfach etwas Spiel mit den Schrauben zu haben. In meinem Interferometer ist es sicher bedeutend (!) weniger Strecke, sondern vielmehr ein minimaler Winkel zwischen dem oberen und dem unteren Pfad, der die Weglängendifferenz auslöscht.

    freue mich sehr auf das Innenleben von Deinem und hoffe, dass Du es irgendwie hinbekommst - vlt hast Du mechanisch ja auch noch deutlich bessere Ideen als diese Gummistreifen :)

  • Aber was ist denn nun mit deinen Streifenbildern?

    Hallo Bernd,

    noch gibt es keine neueren als die im Eingangspost gezeigten. Das Drehen von simulierten Keilen scheint auch rechenintensiv und der Arbeitsspeicher läuft voll....die Frage ist auch, was mache ich mit den Informationen. Ich habe trotzdem noch keine gute Idee wie man das Teil "richtig" justiert.

    Vlt gab es auch Freistrahl-Referenz-Interferometer bei CZJ, so dass erstmal die Abstände des inneren Keilpaares auf die des Drehkeilschiebers eingestellt werden konnten? An diese Einstellung kommt man ja im zusammengebauten Zustand nicht richtig ran.

    Und das zweite große Unverständnis ist, wie die beiden Strahlengänge für Pupille und Objekt genau sind bzw. eben was das fürs Justieren wirklich bedeutet. Die Pupille wird innerhalb des Drehkeils abgebildet und der Objektstrahlengang ist sehr wenig divergent (in der neueren Generation Jenalab ist dieser ja vollständig kollimiert, oder?) Aber wie genau stellt man nun sicher, dass eben gleichzeitig für den Pupillenstrahlengang und den Objektstrahlengang "alles passt"?

    So weit bin ich leider noch nicht :(

  • Hallo Martin,

    eigentlich wollte ich das auch erst im Winter machen, aber da es heute eh regnet und nicht mehr ganz so warm draußen ist, habe ich das besagte Interferometer einfach mal demontiert.


    Dazu habe ich das Glaskeilpaar im Interferometer unterhalb des Schachtes für die Schieber mal einfach ausgebaut, da ich dazu eben keinen darauf abgestimmten Interphako- oder Shearing-Schieber habe.

    Vlt gab es auch Freistrahl-Referenz-Interferometer bei CZJ, so dass erstmal die Abstände des inneren Keilpaares auf die des Drehkeilschiebers eingestellt werden konnten? An diese Einstellung kommt man ja im zusammengebauten Zustand nicht richtig ran.

    Zu meiner Verwunderung stellte ich noch fest, daß es sich hierbei um gar keinen Drehkeilschieber handelt, sonder sich in dem Gehause lediglich eine dicke Glasplatte befindet. Entsprechend hat das Gehäuse also auch keine Wartungsöffnung zum Einstellen.


    Aber trotzdem funktioniert das Interferometer schon ohne diese Glaskeile bzw. der Glasplatte.


    Man hat dabei zwar eine Stellmöglichkeit weniger und doch läßt sich durch das Kippen der Ausgleichsprismen über die andere Stellschraube die Streifenbreite noch verändern.


    Die Strahlenteilerprismen sind bei dieser Version mit drei Schrauben am Träger befestigt und somit gibt es drei Anlageflächen, an denen ich sogar etwas Justierfolie vorgefunden hatte, die dort eingeklemmt war.

  • Danke Bernd für diesen Einblick!

    (Ich kann bestätigen, dass ohne dieses Element (und natürlich ohne Einsatz) man durchaus kontrastreiche Streifen bekommt.)

    Zu meiner Verwunderung stellte ich noch fest, daß es sich hierbei um gar keinen Drehkeilschieber handelt, sonder sich in dem Gehause lediglich eine dicke Glasplatte befindet

    Das klingt für mich so, als ob nun wirklich nur ein perfekt passender Drehkeilschieber mit dem Gerät harmonieren kann. Vielleicht ist dies ein Ursprung für die "gleichen Schmelzen" - Argumente.


    Die Strahlenteilerprismen sind bei dieser Version mit drei Schrauben am Träger befestigt und somit gibt es drei Anlageflächen, an denen ich sogar etwas Justierfolie vorgefunden hatte, die dort eingeklemmt war.

    Auch das ist sehr interessant, danke. Sieht es aus, wie die typischen Folien, die CZJ auch an anderen Stellen verwendet? Meinst du es könnte "ab Werk" so gewesen sein, oder evetuell später von jemandem?


    Schaut auf jeden Fall sehr schön aus, ich hoffe es kann eine Lösung für einen Drehkeilschieber gefunden werden, auch wenn das erstmal sehr schwierig klingt.

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    Bei Interphako werden die Keile ja nicht gedreht und es würden theoretisch zwei identische Glasplatten reichen. So habe ich mal den Test gemacht mit einem Objektträger und einem langen Deckglas, das in beide Strahlenzweige gehalten wird. Die Streifen bleiben, allerdings etwas verzerrt, da die Ebenheit offenbar nicht so ganz genau gearbeitet ist.

  • Also wenn Du es schaffst, mit selbstgemalten Blenden und zwei Objektträgern erfolgreich Interphako zu machen, dann ziehe ich alle Hüte, die ich zu Hause finden kann! Können ohne die Keilwirkung denn die Streifen unendlich auseinandergezogen werden? Da hab ich immer noch ein Brett vorm Kopf

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    Also wenn Du es schaffst, mit selbstgemalten Blenden und zwei Objektträgern erfolgreich Interphako zu machen, dann ziehe ich alle Hüte, die ich zu Hause finden kann!

    Einen Hut kannst du schon mal ziehen, denn das mit den selbstemalten Blenden wurde schon mal gemacht.


    Ob du es glaubst oder nicht, inzwischen habe ich mal den Versuch unternommen und aus einem Stück Plexiglas zwei Stücke ausgesägt, etwas befräst. um es anschließend zu runden Scheiben drehen zu können.



    Das eine Stück habe ich in die Schwenkfassung eingesetzt als Ersatz für die runde Glasplatte und das andere Stück in einen Schieber, den ich mir vor längerer Zeit mal zu Experimentierzwecken angefertigt hatte. Und durch die beiden Stellmöglichkeiten läßt sich das Streifenmußter nun in der Richtung verdrehen und auch dehnen.



    Das könnte vielleicht noch der Plexiglas-Interphako werden. :99:

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