Dreidimensionale konfokale Absorptionsmessungen zur räumlichen ...

5. Beschreibung der Messergebnisse
Im folgenden Kapitel wird zunächst die Möglichkeit der axialen Auflösung überprüft, da
dies das wesentlichste Kriterium zu einer dreidimensionalen Bildaufnahme ist. Daraufhin
wird die Fähigkeit untersucht, zwei hintereinanderliegende absorbierende Schichten
voneinander zu unterscheiden bzw. deren Abstand voneinander zu bestimmen. Im Anschluss
daran soll überprüft werden, ob das Messsystem auch umfangreichere Strukturen
in analoger Weise, vergleichbar dem eines klassischen konfokalen Mikroskopes, mit einem
schlecht fluoreszierenden Farbstoffsystem abzubilden vermag. Weiterhin wird noch die
Fähigkeit zu einer Lebensdauermessung an einem unbekannten System gezeigt werden.
Zum Schluss wird noch die Nachweisempfindlichkeit des Verfahrens abgeschätzt, die mit
modernen Lasersystemen derzeit möglich ist.
5.1. Test der axialen Auflösung
Zum Test der axialen Auflösung wurde eine dünne absorbierende Schicht in axialer Richtung
durch den Fokusbereich bewegt und die Signalintensität ∆P gegen die Verschie-
Pm
bungsposition aufgetragen. Die für diese Messung erforderliche sehr gleichmäßige und
sehr dünne Farbstoffschicht wurde mittels einer Lackschleudertechnik hergestellt. Dieses
auch als “Spin-Coating” bezeichnete Verfahren wird in der Halbleiterindustrie häufig
verwendet [41], da es die Möglichkeit bietet, über größere Flächen extrem dünne und
gleichmäßige Lackfilme aufzutragen.
In diesem Fall wurde es dazu verwendet, einen sehr dünnen mit Farbstoff versetzten
Polymerfilm auf ein handelsübliches Deckglas für die Mikroskopie aufzutragen. Als
Farbstoff wurde Rhodamin 6G (Fa. Radiant Dyes, Lasergrade) verwendet. Dieser Farb-
−6 mol
stoff wird in Chloroform (Fa. Merck, p.a.) gelöst (10 ). Zu dieser Lösung wird 3-5
l
Massenprozent Polycarbonat (Makrolon, Fa. Bayer) gegeben und ebenfalls aufgelöst.
Von dieser Farbstoff-Polymerlösung werden 1-2 Tropfen auf ein Deckglas gegeben, dass
auf eine Motorwelle gespannt ist. Der Motor dreht sich dabei mit ca. 2000 U/min. Nach
dem Auftropfen lässt man bis zur vollständigen Verdampfung des Chlorforms den Motor
noch ca. 10-15 Sekunden weiterlaufen. Als Ergebniss erhält man eine sehr dünne und
gleichmäßige fluoreszierende Farbstoffschicht auf einem ca. 100 µm dicken Glasträger.
Es wurde versucht, die Dicke der Farbstoffschicht mittels eines kommerziellen konfokalen
Fluoreszenzmikroskopes (Nikon TE300 mit PCM2000-Zusatz) zu bestimmen. Jedoch
ist die Schichtdicke unterhalb der Auflösungsgrenze dieses Mikroskopes (verwendetes Objektiv
NA=0,85, Fa. Nikon) und man detektier nur eine schmales Intensitätsmaximum.
Dies resultiert daher, dass die Auflösungsgrenze dieses Objektives im sichtbaren Wellenlängenbereich
(ca. 550 nm) nach Gleichung 2.28 bei ca. 500 nm liegt. D.h. die ver-
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