Die Abtast-"Nadel", sie ist der Knackpunkt dieser Technik.
- Es gab mal unendlich viele Hersteller . . .
- Dieses kleine Teil macht so viele Sorgen
von Gert Redlich im Sept. 2015 - Hier hinter diesen Seiten sammeln wir die Informationen aus allen möglichen Publikationen über die Funktion und Problematik der "Nadel" oder des "Saphirs" oder des Abtast-"Diamanten", derer wir habhaft werden können.
In den allermeisten Ausführungen und Artikeln der Jahre 1960 bis 1990 wird ganz realistisch von dieser Gratwanderung zwischen den verschiedenen Genzen der Physik berichtet und in vielen solcher alten Artikel wird auch genau dargelegt, warum die Technik auf solch Messers Schneide wandelt.
In den neueren Magazinen (nach 2000) wird viel über "die Rückkehr" der alten Vinylplatte und den neuerlichen (marginalen) "Aufschwung" dieser Technik berichtet - aber sehr wenig über die Gratwanderungen. Das - also die physikalische Wahrheit - wäre nämlich absolut kontraproduktiv (für den Umsatz und die Legenden und den Mythos).
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- Das ist sie, die Abtast-"Nadel
In den etwa 1800 Hifi-Magazinen steht sicher ein Menge drinnen, teilweise auch Wunschträume, doch das Sondieren und Extrahieren dauert sicher seine Zeit.
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Doch trotzdem hier eine kleine Einführung, worüber wir überhaupt sprechen : eine klitze kleine Nadelspitze, die man mit dem bloßen Auge kaum sehen kann.
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Die Kernfrage ist, wie lange lebt solch eine Diamantspitze ?
- Die Zeiss Mikroskop Optik
- mein erstes eigenes Foto
Es ist physikalisch unabdingbar, wenn etwas Materielles (Materie in festem Zustand) aneinander reibt, nutzt sich eines von den beiden Teilen (Flächen) ab oder es nutzen sich sogar beide Seiten (oder Teile) ab. Selbst wenn der Vorgang mit Ölen und Fetten (oder mit einem Wasser/Alkohol Gemisch) "geschmiert" wird, ergibt sich ein - wenn auch geringerer - "Abrieb".
Die Diamant-Spitze (von den alten Saphiren und uralten Stahlnadeln reden wir schon gar nicht mehr) ist im Verhältnis zum Platten- material Vinyl extrem hart. Deshalb wird die Vinyl-Platte schon viel früher in Mitleidenschaft gezogen. Die Rillen werden so oder so langsam ausgekratzt und abrasiert, auch mit einem völlig neuen Abtastdiamanten, ob konisch oder elyptisch oder Shibata oder VDHul.
Aber auch der Diamant schleift sich ab, mal schneller und mal langsamer. Je geringer die Auflagekraft ist, desto länger bleibt er ganz vorne an der Spitze rund - dachten bzw. glaubten wir damals, doch das stimmt aber gar nicht. Siehe den Link auf die Doktorarbeit von Dr. Schwartz im Absatz oben drüber.
Nur, irgendwann (die Fachleute sprechen von ungefähr 1.500 Std. Spielzeit) sind die Berührungsflächen merklich "angeschliffen", die beiden Rundungen werden zu einer V-Form und dann wird mit den jetzt vorhandenen Kanten die Rille immer schneller "ausrasiert".
Um dem Verständnis zu der überaus sinnvollen periodischen Überprüfung plausiblen Nachdruck zu verleihen, wollen wir hier etwas mehr über die Größenordnungen der Nadelspitzen und die dort auftretenden Kräfte darstellen.
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Wie groß ist denn solch eine 30µm breite Abtastspitze ?
- Die beiden Berührungsflächen sind mit (1) und (2) bezeichnet.
Bei den "modernen" 33er Stereo-Vinyl-Platten ab 1958 (erst ab diesem Jahr wurden die neuen noch kleineren Stereo-Rillen geschnitten) ist diese Rille auch wieder weltweit normiert. Es ist die dritte Rillen-Norm. Und da paßt nur eine besonders kleine "Nadel-Spitze" mit einem Rundungs-Durchmesser von ca. 30µm (Radius einer konischen Nadel ca. 15µm) rein. - Ein Millimeter hat 1000µm (Mikrometer) oder besser ein Mikrometer ist 0,001mm groß. Damit ist unsere Abtastspitze nur etwa 0,03mm groß.
Für alle Schallplatten gibt es also drei abgestufte verschieden große Rundungen - für die 78er Schellack-Platten, die 33er Mono-Platten und 33er Stereo-Platten und alle sind deutlich unterschiedlich.
Die Nadelspitzen (die Stahlnadeln und auch die Saphire) für alte Schellackplatten sind ganz deutlich größer (Radius etwa 70µm) und passen jetzt nicht mehr. Der Rundungsdurchmesser bestimmt, wo die Nadelspitze an den beiden Wänden der v-förmigen Rille entlang schleift. Die beiden Berührungsflächen sind mit (1) und (2) nummeriert.
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Ein 220µm breites "Nadel-"Spitzen Foto aus dem Dual-Board
- Die Bildbreite ist insgesamt 220µm - man erkennt ganz deutlich die eingesetze Spitze
- Die Spitze ist ab - ein uraltes Shure
Mit diesem Bild wird eine Legende und ein Mythos zerstört (Diamanten halten ewig = "Diamonds for ever") und ein neuer Albtraum geschürt. Man sieht hier die Anfänge des Verschleißes der beiden Berührungsflächen der Diamant-Spitze einer Abtast-"Nadel". Durch den eingeblendeten echten Maßstab (in µm - das sind tausendstel Millimeter) sieht man, das Objekt der Begierde - also das Foto der Spitze ganz oben - ist etwa 50µm breit. Dieses Foto ist aus dem DUAL-Forum aus einer Diskussion aus 2010 entwendet. Man stolpert leider erst nach ewig langem Blättern darüber.
Eingeblendet ist auch die Gesamt-Breite des Bildes und die eigentlich notwendige Breite des wirklichen "Beweisfotos" - der Spitze des Diamanten ganz oben. Dieses Foto stammt von einem ELektronenmikroskop. Alle solchen Fotos sind schwarz- weiß. Elektronen kennen keine Farbe. Man sieht natürlich noch mehr, nämlich, daß die Diamant-Spitze eingesetzt (oder aufgeklebt) ist. Auf einem der nächsten Fotos sieht man dann, daß solch eine Spitze auch ausbrechen kann. Dann ist er hin, der teure Nadeleinschub - und wenn man(n) es nicht merkt, die damit abgespielten Platten auch, und auch die teuren für 70.- DM - oder in 2017 die ganz teuren für 75.- Euro. - Übrigens, wenn Sie es hören, dann ist es bereits zu spät, dann ist diese Rille bzw. diese Seite schon "im Eimer".
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Wir brauchen ein Gefühl, wie groß diese 30 bis 50 Mikrometer (µm) wirklich sind.
Mit unserem neuen USB Mikroskop gab es beiliegend auch einen kleines Kalibrierfilmstückchen. Auf diesem transparenten Film ist ein 0,1mm schwarz-weiß Raster abgebildet, mit dem man überhaupt mal einen handhabbaren definierten Maßstab hat, über welche Größenordnungen wir reden.
Beide Maßstäbe sind jeweils 5mm Bereiche mit jeweils 9 Linien pro Millimenter, (immer eine schwarz und dann eine transparent / weiß), sodaß ein 10 x 0,1mm Raster (pro mm) horizontal wie auch vertikal zu erkennen ist. Aufgrund der qualitativ hohen fotografischen Auflösung ist dies Raster auf dem Film (fast schon ein DIA) wirklich randscharf.
Mit verschiedenen Kameras und Optiken zu fotografieren versucht . . .
Das erste Foto ist mit unser uralten Kodak 630 Makro Kamera gemacht und man sieht sofort die Verzeichnungen bei der maximalen Makro-Vergrößerung. Das Bild ist außen herum fast rund. Und besser geht es mit dieser Kamera nicht.
Der nächste Versuch mit insgesamt 3 Makro-Zwischenringen
Das ist die maximale Vergrößerung mit allen 3 Makro-Zwischenringen.
Man erkennt, die Schrift und die schwarzen Linien sind nur noch leidlich scharf. Mehr ist mit allen drei Makroringen nicht machbar. Es mag auch an der inzwischen sehr sensiblen Schärfen-Einstellung liegen.
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Ein neuer Versuch mit dem voll ausgefahrenen Balgen
Soweit komme ich mit der vorhanden Technik - aber eigentlich möchte ich nur einen einzelnen Streifen (100µm breit) so groß wie möglich fotografieren.
Dann habe (hätte) ich den Rundungsdurchmesser der Abtastspitze (ca. 50µm) als volles Bild vor der Linse.
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Es ist ein sehr umfagreiches Thema, das "von und mit" der Rille . . . . .
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Daß es machbar ist, habe ich bereits vor 10 Jahren (2005) gesehen. Hier sind die Fotos von damals, also Fotos von einem Kalibrierplättchen für das genaue Zählen von Blutkörpern mit 2µm Strichstärke.
Rechts eine nur 100fache Vergrößerung von 2µm Strichen.
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Hier unten geht es weiter zu den CD-Spielern und den anderen Geräten.
