latexkügelchen totdiskutiert

tem/auswertung/figs/latex_kugel/latex_fft.pgf

@@ -19,7 +19,7 @@
 \begingroup%
 \makeatletter%
 \begin{pgfpicture}%
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@@ -47,18 +47,18 @@
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 \begin{pgfscope}%
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-\pgftext[x=1.740972in,y=6.625694in,,base]{\color{textcolor}\rmfamily\fontsize{12.000000}{14.400000}\selectfont FFT Fokus}%
+\pgftext[x=1.074306in,y=1.782288in,,base]{\color{textcolor}\rmfamily\fontsize{12.000000}{14.400000}\selectfont FFT Fokus}%
 \end{pgfscope}%
 \begin{pgfscope}%
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@@ -120,18 +120,18 @@
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-\pgfpathlineto{\pgfqpoint{3.481944in}{6.542361in}}%
+\pgfpathmoveto{\pgfqpoint{2.249828in}{0.150000in}}%
+\pgfpathlineto{\pgfqpoint{3.798783in}{0.150000in}}%
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+\pgfpathlineto{\pgfqpoint{2.249828in}{1.698954in}}%
 \pgfpathclose%
 \pgfusepath{fill}%
 \end{pgfscope}%
 \begin{pgfscope}%
-\pgfpathrectangle{\pgfqpoint{3.481944in}{3.457639in}}{\pgfqpoint{3.084722in}{3.084722in}}%
+\pgfpathrectangle{\pgfqpoint{2.249828in}{0.150000in}}{\pgfqpoint{1.548954in}{1.548954in}}%
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-\pgfsys@transformshift{3.481944in}{3.457639in}%
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+\pgftext[left,bottom]{\pgfimage[interpolate=true,width=1.555556in,height=1.555556in]{latex_fft-img1.png}}%
 \end{pgfscope}%
 \begin{pgfscope}%
 \pgfsetrectcap%
@@ -140,8 +140,8 @@
 \definecolor{currentstroke}{rgb}{0.000000,0.000000,0.000000}%
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+\pgfpathmoveto{\pgfqpoint{2.249828in}{0.150000in}}%
+\pgfpathlineto{\pgfqpoint{2.249828in}{1.698954in}}%
 \pgfusepath{stroke}%
 \end{pgfscope}%
 \begin{pgfscope}%
@@ -151,8 +151,8 @@
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+\pgfpathmoveto{\pgfqpoint{3.798783in}{0.150000in}}%
+\pgfpathlineto{\pgfqpoint{3.798783in}{1.698954in}}%
 \pgfusepath{stroke}%
 \end{pgfscope}%
 \begin{pgfscope}%
@@ -162,8 +162,8 @@
 \definecolor{currentstroke}{rgb}{0.000000,0.000000,0.000000}%
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-\pgfpathmoveto{\pgfqpoint{3.481944in}{3.457639in}}%
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+\pgfpathmoveto{\pgfqpoint{2.249828in}{0.150000in}}%
+\pgfpathlineto{\pgfqpoint{3.798783in}{0.150000in}}%
 \pgfusepath{stroke}%
 \end{pgfscope}%
 \begin{pgfscope}%
@@ -173,15 +173,15 @@
 \definecolor{currentstroke}{rgb}{0.000000,0.000000,0.000000}%
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 \pgfsetdash{}{0pt}%
-\pgfpathmoveto{\pgfqpoint{3.481944in}{6.542361in}}%
-\pgfpathlineto{\pgfqpoint{6.566667in}{6.542361in}}%
+\pgfpathmoveto{\pgfqpoint{2.249828in}{1.698954in}}%
+\pgfpathlineto{\pgfqpoint{3.798783in}{1.698954in}}%
 \pgfusepath{stroke}%
 \end{pgfscope}%
 \begin{pgfscope}%
 \definecolor{textcolor}{rgb}{0.000000,0.000000,0.000000}%
 \pgfsetstrokecolor{textcolor}%
 \pgfsetfillcolor{textcolor}%
-\pgftext[x=5.024306in,y=6.625694in,,base]{\color{textcolor}\rmfamily\fontsize{12.000000}{14.400000}\selectfont FFT Unterfokus}%
+\pgftext[x=3.024306in,y=1.782288in,,base]{\color{textcolor}\rmfamily\fontsize{12.000000}{14.400000}\selectfont FFT Unterfokus}%
 \end{pgfscope}%
 \begin{pgfscope}%
 \pgfsetbuttcap%
@@ -193,18 +193,18 @@
 \pgfsetstrokecolor{currentstroke}%
 \pgfsetstrokeopacity{0.000000}%
 \pgfsetdash{}{0pt}%
-\pgfpathmoveto{\pgfqpoint{6.765278in}{3.457639in}}%
-\pgfpathlineto{\pgfqpoint{9.850000in}{3.457639in}}%
-\pgfpathlineto{\pgfqpoint{9.850000in}{6.542361in}}%
-\pgfpathlineto{\pgfqpoint{6.765278in}{6.542361in}}%
+\pgfpathmoveto{\pgfqpoint{4.199828in}{0.150000in}}%
+\pgfpathlineto{\pgfqpoint{5.748783in}{0.150000in}}%
+\pgfpathlineto{\pgfqpoint{5.748783in}{1.698954in}}%
+\pgfpathlineto{\pgfqpoint{4.199828in}{1.698954in}}%
 \pgfpathclose%
 \pgfusepath{fill}%
 \end{pgfscope}%
 \begin{pgfscope}%
-\pgfpathrectangle{\pgfqpoint{6.765278in}{3.457639in}}{\pgfqpoint{3.084722in}{3.084722in}}%
+\pgfpathrectangle{\pgfqpoint{4.199828in}{0.150000in}}{\pgfqpoint{1.548954in}{1.548954in}}%
 \pgfusepath{clip}%
-\pgfsys@transformshift{6.765278in}{3.457639in}%
-\pgftext[left,bottom]{\pgfimage[interpolate=true,width=3.097222in,height=3.097222in]{latex_fft-img2.png}}%
+\pgfsys@transformshift{4.199828in}{0.150000in}%
+\pgftext[left,bottom]{\pgfimage[interpolate=true,width=1.555556in,height=1.555556in]{latex_fft-img2.png}}%
 \end{pgfscope}%
 \begin{pgfscope}%
 \pgfsetrectcap%
@@ -213,8 +213,8 @@
 \definecolor{currentstroke}{rgb}{0.000000,0.000000,0.000000}%
 \pgfsetstrokecolor{currentstroke}%
 \pgfsetdash{}{0pt}%
-\pgfpathmoveto{\pgfqpoint{6.765278in}{3.457639in}}%
-\pgfpathlineto{\pgfqpoint{6.765278in}{6.542361in}}%
+\pgfpathmoveto{\pgfqpoint{4.199828in}{0.150000in}}%
+\pgfpathlineto{\pgfqpoint{4.199828in}{1.698954in}}%
 \pgfusepath{stroke}%
 \end{pgfscope}%
 \begin{pgfscope}%
@@ -224,8 +224,8 @@
 \definecolor{currentstroke}{rgb}{0.000000,0.000000,0.000000}%
 \pgfsetstrokecolor{currentstroke}%
 \pgfsetdash{}{0pt}%
-\pgfpathmoveto{\pgfqpoint{9.850000in}{3.457639in}}%
-\pgfpathlineto{\pgfqpoint{9.850000in}{6.542361in}}%
+\pgfpathmoveto{\pgfqpoint{5.748783in}{0.150000in}}%
+\pgfpathlineto{\pgfqpoint{5.748783in}{1.698954in}}%
 \pgfusepath{stroke}%
 \end{pgfscope}%
 \begin{pgfscope}%
@@ -235,8 +235,8 @@
 \definecolor{currentstroke}{rgb}{0.000000,0.000000,0.000000}%
 \pgfsetstrokecolor{currentstroke}%
 \pgfsetdash{}{0pt}%
-\pgfpathmoveto{\pgfqpoint{6.765278in}{3.457639in}}%
-\pgfpathlineto{\pgfqpoint{9.850000in}{3.457639in}}%
+\pgfpathmoveto{\pgfqpoint{4.199828in}{0.150000in}}%
+\pgfpathlineto{\pgfqpoint{5.748783in}{0.150000in}}%
 \pgfusepath{stroke}%
 \end{pgfscope}%
 \begin{pgfscope}%
@@ -246,15 +246,15 @@
 \definecolor{currentstroke}{rgb}{0.000000,0.000000,0.000000}%
 \pgfsetstrokecolor{currentstroke}%
 \pgfsetdash{}{0pt}%
-\pgfpathmoveto{\pgfqpoint{6.765278in}{6.542361in}}%
-\pgfpathlineto{\pgfqpoint{9.850000in}{6.542361in}}%
+\pgfpathmoveto{\pgfqpoint{4.199828in}{1.698954in}}%
+\pgfpathlineto{\pgfqpoint{5.748783in}{1.698954in}}%
 \pgfusepath{stroke}%
 \end{pgfscope}%
 \begin{pgfscope}%
 \definecolor{textcolor}{rgb}{0.000000,0.000000,0.000000}%
 \pgfsetstrokecolor{textcolor}%
 \pgfsetfillcolor{textcolor}%
-\pgftext[x=8.307639in,y=6.625694in,,base]{\color{textcolor}\rmfamily\fontsize{12.000000}{14.400000}\selectfont FFT Uberfokus}%
+\pgftext[x=4.974306in,y=1.782288in,,base]{\color{textcolor}\rmfamily\fontsize{12.000000}{14.400000}\selectfont FFT Uberfokus}%
 \end{pgfscope}%
 \end{pgfpicture}%
 \makeatother%

tem/auswertung/out/figlist.txt

@@ -388,4 +388,22 @@
   \caption{}
   \label{fig:latex_kugel-latex_fft}
 \end{figure}
+    
+\begin{figure}[H]\centering
+  \input{../auswertung/figs/latex_kugel/latex_fft.pgf}
+  \caption{}
+  \label{fig:latex_kugel-latex_fft}
+\end{figure}
+    
+\begin{figure}[H]\centering
+  \input{../auswertung/figs/latex_kugel/latex_fft.pgf}
+  \caption{}
+  \label{fig:latex_kugel-latex_fft}
+\end{figure}
+    
+\begin{figure}[H]\centering
+  \input{../auswertung/figs/latex_kugel/latex_fft.pgf}
+  \caption{}
+  \label{fig:latex_kugel-latex_fft}
+\end{figure}
     

tem/protokoll/protokoll.bib

@@ -15,3 +15,17 @@ author = {Thomas Hebbeker},
 title = {Statistik - Fehlerrechnung - Auswertung von Messungen - Teil 2},
 url = {https://web.physik.rwth-aachen.de/~hebbeker/lectures/stat_fprakt_2.pdf},
 }
+
+@article{WADE1992145,
+title = "A brief look at imaging and contrast transfer",
+journal = "Ultramicroscopy",
+volume = "46",
+number = "1",
+pages = "145 - 156",
+year = "1992",
+issn = "0304-3991",
+doi = "https://doi.org/10.1016/0304-3991(92)90011-8",
+url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0304399192900118",
+author = "R.H. Wade",
+abstract = "The development of the basic notions of electron microscope imaging and of contrast transfer theory are described. The effects of finite source size and chromatic instabilities (defocus fluctuations) can be represented by envelope functions which attenuate the oscillating contrast transfer function and which have significant effects on resolution. Beam-tilt effects are described. It is shown that there is a close relationship between holography and the contrast transfer representation of the imaging of weak-phase objects. This is a personal account which attempts to give an extremely condensed review of the development of the subject with particular emphasis on the last twenty-five years or so, and on matters of interest in biological macromolecular structure investigations."
+}

tem/protokoll/protokoll.tex

@@ -234,42 +234,90 @@ diese Effekte von der Biegung, also Wölbung der Folie herrühren.
 \label{sec:durchaus}
 % TODO: allgemeines zu sensitivitaet der Kamera, bedienung
 
+
+Nach inbetriebname des TEM durch auff\"ullen der K\"uhlfalle mit
+fl\"ussigem Stickstoff und einschleusen des Probehalters wurden
+verschiedenliche Aufnahmen angefertigt.
+Die Probe selbst besteht aus einer Kohlenstoffolie auf einem
+Kupfernetz. Auf der Kolenstoffolie sind wiederum Latexk\"ugelchen und
+Goldinseln aufgebracht.
+Die Aufnahmen wurden mit einener Slowscan CCD Kamera angefertigt,
+wobei zum schutze des Szintilators vor der Kamera unbedingt auf die
+Intensität des Elektronenbildes geachtet werden muss.
+
 \subsection{Bildaufnahme von Latexkügelchen}
 \label{sec:latex}
 
-Um den Fokus einzustellen und ein Gefühl dafür zu bekommen, ob die Aufnahme überfokussiert oder
-unterfokussiert ist, wurde zunächst eine auf Kohlenstofffolie befindliche Latexkugel abgebildet.
-Zu erst wurde der Fokus möglichst gut eingestellt und anschließend der Fokus gleichermaßen stark
-in den Über- bzw. Unterfokus verschoben.
+Um den Fokus einzustellen wurde zunächst eine auf Kohlenstofffolie
+befindliche Latexkugel abgebildet.  Zu erst wurde der Fokus möglichst
+gut eingestellt und anschließend der Fokus gleichermaßen stark in den
+Über- bzw. Unterfokus verschoben. Zur groben Fokussierung wurde zuerst
+der Probenhalter verfahren und dann der Defokus des Linsensystem zur
+Feinjustage eingestellt.
 
 \begin{figure}[h]
 	\centering
 	\begin{subfigure}{.29\textwidth}
 		\includegraphics[width=.8\textwidth]{../messungen/Fokus_Latex/auswertung/Fokus0.jpg}
-		\caption{Latexkugel im Fokus.}
+		\caption{Fokus.\\ Defokus \SI{4.49}{\micro\meter}.}
 		\label{fig:fokus}
 	\end{subfigure}
 	\begin{subfigure}{.29\textwidth}
 		\includegraphics[width=.8\textwidth]{../messungen/Fokus_Latex/auswertung/Fokus20.jpg}
-		\caption{Latexkugel im Unterfokus.}
+		\caption{Unterfokus.\\ Defokus \SI{25.25}{\micro\meter}.}
 		\label{fig:unterfok}
 	\end{subfigure}
 	\begin{subfigure}{.29\textwidth}
 		\includegraphics[width=.8\textwidth]{../messungen/Fokus_Latex/auswertung/Fokus-20.jpg}
-		\caption{Latexkugel im Überfokus.}
+		\caption{Überfokus.\\ Defokus \SI{-15.85}{\micro\meter}.}
 		\label{fig:uberfok}
 	\end{subfigure}
 \caption{Abbildungen der Latexkugeln mit verschiedenen Fokuseinstellungen.}
 \label{fig:latex}
 \end{figure}
 
-In~\ref{fig:latex} kann man das Resultat der verschiedenen Fokuseinstellungen sehen. Dabei ist
-die Latexkugel in~\ref{fig:fokus} im Fokus. In~\ref{fig:unterfok} erkennt man einen Unterfokus,
-da sich ein etwas hellerer Ring innerhalb der Kugel gebildet hat und die Kugel von einem 
-schwarzen Rand umgeben ist. In~\ref{fig:uberfok} hingegen ist ein Überfokus erkennbar, da die
-Kugel nun von einem hellen Ring umgeben wird. Diese Ringe entstehen durch Fresnel-Beugungseffekte.
-Beim Überfokus wird eine Ebene hinter dem Objekt abgebildet, beim Unterfokus eine Ebene davor,
-beim Fokus wird die Ebene, in der sich das Objekt befindet, abgebildet.
+In~\ref{fig:latex} kann das Resultat der verschiedenen
+Fokuseinstellungen eingesehen werden.  Allgemein ist im Zentrum des
+Bildes ein Latexk\"ugelchen zu sehen, wobei sich im Hintergrund der
+Kohlenstoffilm samt L\"ochern und Goldinseln befindet.  Dabei ist die
+Latexkugel in~\ref{fig:fokus} im Fokus.  In~\ref{fig:unterfok} erkennt
+man einen Unterfokus, da sich ein etwas hellerer Ring innerhalb der
+Kugel gebildet hat und die Kugel von einem schwarzen Rand umgeben
+ist. In~\ref{fig:uberfok} hingegen ist ein Überfokus erkennbar, da die
+Kugel nun von einem hellen Ring umgeben wird. Diese Ringe entstehen
+durch Fresnel-Beugungseffekte.  Beim Überfokus wird eine Ebene hinter
+dem Objekt abgebildet, beim Unterfokus eine Ebene davor, beim Fokus
+wird die Ebene, in der sich das Objekt befindet, abgebildet.  Durch
+die Fresnel S\"aume steigt der Kontrast sodass der Kontrast in der
+Fokussierten Abbildung am geringsten ist. Der leichte ``Schatten'' des
+Latexk\"ugelchen ist eine Anistropie und l\"asst auf eine (wenn auch
+sehr geringe) Verkippung des Probhalters schliessen.
+
+
+Zur praktischen Einstellung des Fokus war allerdings die Darstellung
+des Absolutbetrages der Fouriertransformierten
+(Leistungsspektrumsdichte) des Bildes hilfreich. Diese ist f\"ur die
+drei Fokussituationen in~\ref{fig:latex_kugel-latex_fft}
+abgebildet. Im unter und \"uberfokussierten Bild sind deutlich recht
+scharf begrenzte Ringe zu sehen, welche beim fokussierten Bild fehlen
+(diese sorgen vermutlich unter anderem f\"ur den erh\"ohten Kontrast
+im Bild). Diese Ringe werden als sog. Thon-Ringe bezeichnet und
+k\"onnen als Resultat der \"Ubertragunstheorie erkl\"art werden. So
+wird die Fouriertransformierte in Radialrichtung durch die
+sog. Kontrast\"ubertragungsfunktion moduliert in die neben
+Abbildungsfehlern auch der Defokus. N\"ahert man sich dem Fokus, so
+wandern die Ringe zum zentrum. Ein astigmatismus w\"urde sich in
+Anisotropien in der FFT \"au\ss{}ern und ist hier nicht in hohem
+Ma\ss{}e zu erkennen.
+
+\begin{figure}[h]\centering
+  \includegraphics[width=\textwidth]{../auswertung/figs/latex_kugel/latex_fft.pdf}
+  \caption{Die Darstellung des Absolutbetrages der
+    Fouriertransformierten der Bilder der Latexkügelchen
+    (\ref{fig:latex}). Niedrige Frequnzen sind in der Mitte der
+    Bilder zentriert.}
+  \label{fig:latex_kugel-latex_fft}
+\end{figure}
 
 \subsection{Hochaufgel\"oste Abbildung von Goldinseln}
 \label{sec:hrtem}