Diskussion:Akustische Mikroskopie

Anmerkung zum Artikel

1) Unter "Das Messsignal" steht: "Beim Übergang von einem Material höherer Dichte in ein Material geringerer Dichte kommt es hingegen zu einem Wechsel der Polarität ... ". Findet diese Polaritätsänderung nicht eigentlich bei der Reflexion statt und nicht beim Übergang, so ähnlich wie das am Ende des Artikels beschrieben wird?

2) Der letzte Satz lautet: "Da in diesem Fall Z1 > Z2 ist, wird die Variable R negativ, ...". Wenn ich mir allerding die Formel ansehen, so würde R negativ für den Fall Z1 < Z2. Irgendwo befindet sich da eine Inkonsistenz.

3) Müsste die Addition des Transmissionskoeffizienten mit dem Reflexionskoeffizienten also R+T nicht 1 ergeben, damit keine Energie verloren geht? Zwar wird Schall auch Absorbiert, aber doch nicht an einer Grenzschicht ohne Ausdehnung.

Ich hatte dazu R=(Z_2-Z_1)²/(Z_2+Z_1)² und T=4 * Z_1 * Z_2/(Z_2 + Z_1)² im Netz gefunden. (nicht signierter Beitrag von 212.185.96.146 (Diskussion) 12:24, 7. Feb. 2015 (CET))

-- 193.171.200.163 12:16, 5. Mär. 2012 (CET)

11. Schreibwettbewerb Review

Dieser Artikel entstand beim 11. Schreibwettbewerb.

Kopie von Wikipedia:Review/Schreibwettbewerb#akustische Mikroskopie:
Hierher kopiert von -- Salino01 22:54, 5. Okt. 2009 (CEST)

Ein Anfang ist jetzt erst einmal gemacht. Es fehlen aber noch viele Dinge.-- Salino01 21:14, 13. Sep. 2009 (CEST)

Der Artikel ist jetzt deutlich erweitert. Für Vorschläge und Kritik bin ich dankbar.--Salino01 18:02, 26. Sep. 2009 (CEST)

(bk) Meine Vorschläge für die Einleitung hast Du ja sicher schon bemerkt. Ich hoffe inhaltlich stimmt alles, ich hab nämlich vom Thema eher keine Ahnung. Was mir sonst noch aufgefallen ist:

• Beim Eingangsbild sollte in der Legende erklärt werden, wo die Farbe herkommt. Vermutlich Falschfarben für Intensität? oder Tiefe?

Aw: Falschfarben für Intensität inkl. Vorzeichen. Das zu erklären wäre in der Einleitung zu viel, wird aber in Abschnitt 2.5 erklärt (übrigens ist Abb. 6c das gleiche Bild nur mit Nummern). In der Endfassung des Artikels könnte hier ein Bild des Gerätes hin, aber ich habe noch kein Bild ohne Copyright vorliegen.-- Salino01 21:28, 27. Sep. 2009 (CEST)

• Im Kapitel Ultraschall vermisse ich im Text die Angabe, welche Frequenzen für die Mikroskopie verwendet werden, auch ein Vergleich mit der Sonographie und evtl. Fledermäusen wäre interessant. Laut Diagramm geht die verwendete Frequenz ja über zwei Zehnerpotenzen. Welche Vorteile haben niedrige und hohe Frequenzen? Zusammenhang mit Auflösung oder untersuchtem Material?

Ergänzung ist schon in der Planung!-- Salino01 21:28, 27. Sep. 2009 (CEST) Ok Frequenzen im Text ergänzt. Vorteile niedrige-hohe Frequenzen kommt noch in einem separaten Abschnitt.--Salino01 14:04, 4. Okt. 2009 (CEST)Frequenzen in der Tierwelt wurde im Artikel Ultraschall ergänzt.--Salino01 17:32, 11. Okt. 2009 (CEST)

• Es gibt verschiedene Arten von akustischen Mikroskopen. Worin unterscheiden die sich? Aufbau (invers, aufrecht)? Funktionsweise? "Auflicht" vs. "Durchlicht"?

Es gibt da z.B. noch Scanning Laser Acoustic Microscope (SLAM), Scanning Electron Acoustic Microscope (SEAM), Scanning Probe Acoustic Microskope (SPAM) oder Scanning Near-Field Acoustic Microscope (SNAM) um nur einige zu nennen ;-) Ich werden noch einen weiteren Abschnitt hierzu einfügen. Die letzen beiden stellen z.B. eine Spezialform der Rasterkraftmikroskopie dar.-- Salino01 21:28, 27. Sep. 2009 (CEST)

• Was ist C-mode bzw. warum heißt der so?

C-mode steht für die Abbildung einen horizontalen Schnittes (Erklärung unter Abschnitt 2.5) Leider wird die Herkunft der Namen für die verschiedenen Arten A-, B-, C- usw. kaum erklärt. Ich habe nur an einer Quelle eine Erklärung für A und B gefunden. Ob C-Mode einfach nur eine Fortsetzung im Alphabet ist oder eine Bedeutung hat, weiß ich nicht. Wenn man aber auf den Herstellerseiten schaut gibt es noch viele weitere Modi (oder heißt es Moden?).-- Salino01 21:28, 27. Sep. 2009 (CEST)

• Bei Abbildung 3 liest man ja den Haupttext und schaut sich dabei die Zeichnung an um alles nachzuvollziehen. Dafür ist das Bild aber zu klein. Doppelte Größe wäre vermutlich gut.

Habe es auch schon versuchsweise mit einer Vergrößerung versucht, sieht aber sehr protzig aus. Vielleicht kann ich die Schriftgröße im Bild noch etwas anpassen. -- Salino01 21:28, 27. Sep. 2009 (CEST) Ok-- Salino01 21:40, 28. Sep. 2009 (CEST)

• Schallwandler kommt im Bild nicht vor. =Schallgeber? Auch sonst sollten Text und Bild die gleichen Begriffe enthalten (Akustische Linse).

Werde ich bei der Anpassung der Schriftgröße gleich mit anpassen.-- Salino01 21:28, 27. Sep. 2009 (CEST) Ok-- Salino01 21:40, 28. Sep. 2009 (CEST)

• Die Unterseite der Linse ist zur Fokussierung der Ultraschallwellen konkav geformt - nicht im Bild.

Durch die dreidimensionale Darstellung kann man die Krümmung an der Unterseite der Linse nur nicht erkennen. In den Abbildungen 5a und 5b ist sie aber zu sehen.-- Salino01 21:28, 27. Sep. 2009 (CEST)Jetzt auch in Abb. 3 Ok-- Salino01 21:52, 28. Sep. 2009 (CEST)

• Wie wird hinter der Linse der reflektierte vom Anregungsschall getrennt?

Die Anregung erfolgt gepulst. Nach einem sehr kurzen Anregungsimpuls wird sofort auf Empfang geschaltet und die Reflexion aufgenommen.-- Salino01 21:28, 27. Sep. 2009 (CEST)

• c-mode wird im "folgenden" beschrieben. Wie weit geht das? Ein Kapitel oder zwei? evtl. "c-mode" in Überschrift mit rein?
• Rastert man den Ultraschallkopf mit einem XY-Scanner zeilenweise über die Probe, so erhält man nacheinander Informationen über die verschiedenen Probenbereiche und kann daraus ein Bild berechnen. Wenn der Schallkopf bewegt wird, was wird da alles mitbewegt? Schallerzeuger und Detektor auch mit? Welche Informationen erhält man? ein Tiefenbild?

Zum Schallkopf gehört auf jeden Fall die Linse und der darauf angebrachte Schallwandler (Piezo). Der Piezo ist ja gleichzeitig der Schallerzeuger und der Detektor. Er wandelt die akustischen Signale in elektrische Signale. An jeder Position erhält man ein Messsignal nach dem A-Mode, wobei von der Software aber nur das Signal innerhalb eines vorher festgelegten Fensters herausgeschnitten (ausgewertet) und für die Bilddarstellung verwendet wird. Wenn man in XY-Richtung rastert, ist die normale Abbildung ein horizontaler Schnitt.-- Salino01 21:28, 27. Sep. 2009 (CEST)

• Wie groß ist eigentlich so ein Schallkopf?

Ist sicherlich abhängig vom Hersteller, der verwendeten Frequenz und wahrscheinlich noch vielen anderen Parametern. Aufgrund der bisher gesehenen Bilder (ohne Maßstab) denke ich etwa fingerdick.-- Salino01 21:28, 27. Sep. 2009 (CEST)

• Das Messsignal (A-Mode): Gibt's im c-mode kein Messsignal? Es scheint eine einleitende Erklärung, was A, B, C-Mode ist wäre der Übersicht hilfreich.

Für heute mal Schluss. Ich freu mich schon auf's Endergebnis, ich wollte immer schon mal wissen, wie ein Akustisches Mikroskop funktioniert :-) , Gruß -- d65_{sag's mir} 18:48, 26. Sep. 2009 (CEST)

Alles in allem schon ganz gut. Besonders positiv ist mir aufgefallen, dass du im Text schreibst auf welches Bild du dich gerade beziehst. Wie mein Vorredner habe aber auch ich etwas zu bemängeln:

• Geschichte fehlt völlig.

Stimmt. Hier scheint es je nach Literaturstelle wiedersprüchliche Informationen zu geben. Die vollständige Sichtung und Bewertung habe ich aber noch nicht geschafft.Salino01 21:28, 27. Sep. 2009 (CEST)

• Warum heißen die Verfahren A-, B- und C-Mode?

siehe Antwort Vorredner.-- Salino01 21:28, 27. Sep. 2009 (CEST)

• Die Sache mit dem Transmissionsbild finde ich sehr unverständlich.
• Ein Hauptanliegen der osteologischen Forschung [...] Was ist osteologisch. Hier fände ich ein Link für angebracht.

Osteologie ist die Lehre der Knochen und des Skelettsystems! Link wird ergänzt.-- Salino01 21:28, 27. Sep. 2009 (CEST) Ok-- Salino01 21:40, 28. Sep. 2009 (CEST)

• Außerdem treten in Festkörpern bei jeder Schallreflexion Modenumwandlungen des Signals auf (z. B. longitudinal nach transversal), die bei weicher Materie nicht vorkommen. Die Begriffe Moden, longitudinal und transversal sind nicht jedem ein Begriffe. Auch hier wären Links angebracht.

Links werden ergänzt. Diese Sachen jedoch auch noch zu erklären würde wahrscheinlich den Rahmen sprengen.-- Salino01 21:28, 27. Sep. 2009 (CEST) Ok-- Salino01 21:40, 28. Sep. 2009 (CEST)

--91.6.108.55 18:10, 27. Sep. 2009 (CEST)

Hallo! Zuerst einmal vielen Dank für die Bewertungen, die Anregungen und die Kritik. Ich habe mal die Antworten bzw. Kommentare dazwischenquetscht. Ich habe übrigens auch vor einigen Monaten zuerst von der Technik gehört und mir all das Wissen nur angelesen. Daher wäre ich für eine Korrektur von evtl. Fehlern sehr dankbar. -- Salino01 21:28, 27. Sep. 2009 (CEST)

Kleiner Service: [1] :-) -- d65_{sag's mir} 18:20, 2. Okt. 2009 (CEST)

Warum nur oberflächennah?

Im Artikel steht folgender Satz:

"Gleichzeitig erlaubt die hohe Frequenz aber nur die Untersuchung sehr oberflächennaher Strukturen, die für die medizinische Sonografie in keiner Weise ausreichen würden."

Ich (kein Physiker) verstehe nicht direkt, warum ich mit der akustischen Mikroskopie nicht auch Bereiche abtasten kann, die nicht oberflächennah sind. Müsste man für "tiefere" Strukturen nicht einfach länger warten, bis eine Reflexion gemessen werden kann? Oder gibt es zwischendurch da irgendwelche Verluste, so dass das Signal nicht mehr austritt? Ich würde mich über eine kleine Aufklärung freuen. --KommX 17:01, 8. Okt. 2009 (CEST)

Hallo KommX, man nutzt die hohen Frequenzen normalerweise um hohe Auflösungen zu erreichen. Der Strahl muss dazu besonder fein fokussiert sein, d.h. die Linse hat eine kurze Brennweite (siehe nebenstehende Skizze). Die feine Fokussierung gilt aber dann nur für einen sehr geringen Tiefenbereich. Danach wird der Strahl stark divergent, d.h. er geht sehr stark auseinander. Der zweite Grund ist dass bei extrem hoher Frequenz auch die Absorption der Schallwellen stark zunimmt. Auf der folgenden Seite [2] wird zu den Limitierungen von Wasser zur Übertragung von akustischen Signalen bei hohen Frequenzen beschrieben: The reason is that the acoustic attenuation in water at these frequencies is extremely high; at 3 GHz the attenuation is 1800 dB mm-1 and this value increases as the square of the frequency. Gigaherzwellen würden für eine Untersuchung in großer Tiefe weder in ausreichender Intensität ankommen, noch würden die reflektieren Wellen zurück zum Signalwandler gelangen. Hierzu ist übrigens noch ein Abschnitt Limitierungen geplant, der zur Zeit in der Entstehung ist. Das Bild ist ja auch schon erstellt ;-).-- Salino01 22:19, 8. Okt. 2009 (CEST)

Danke für die Erklärung! Der angesprochene (noch fehlende) Abschnitt wird hoffentlich zum Verständnis beitragen. --KommX 10:55, 9. Okt. 2009 (CEST)

Die Auflösung hängt nur indirekt mit der Brennweite zusammen, nämlich über die numerische Apertur. Größere Brennweite ist (in Grenzen) möglich, wenn der Durchmesser des Transducers entsprechend steigt. Daraus folgt, dass der Transducer nicht viel dünner als ein kleiner Finger sein sollte, wenn man (z.B. mit 100 MHz) mehrere Millimeter tief fokussieren will. Andererseits wird ein Transducer für 3 GHz sehr dünn sein, denn wegen der Dämpfung kommt man nur Hundertstel Millimeter weit. – Rainald62 15:27, 11. Okt. 2009 (CEST)

piezoelektrische Halbleiter?

Als Trägermaterial vielleicht, mit integrierter Leistungselektronik für kurze Signalwege. Ein piezoelektrischer Effekt im Halbleiter wäre mir neu. Gruß – Rainald62 15:08, 11. Okt. 2009 (CEST) Hatte ich meiner Meinung nach irgendwo gelesen, finde diese Stelle aber nicht mehr. Ich habe jetzt daraus im Text eine piezoelektrischer Kristall gemacht.--Salino01 15:34, 11. Okt. 2009 (CEST)