summary refs log tree commit diff stats
path: root/reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau
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context:
space:
mode:
authorBenedikt Peetz <benedikt.peetz@b-peetz.de>2024-09-16 18:41:09 +0200
committerBenedikt Peetz <benedikt.peetz@b-peetz.de>2024-09-16 18:41:09 +0200
commitfc3ec276bc47d208beaf2d7602258e13de1385a1 (patch)
tree8c93831117f54c6c93831a2a0a055aeca7d7d95d /reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau
parentbuild(treewide): Update (diff)
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lpm-fc3ec276bc47d208beaf2d7602258e13de1385a1.zip
chore(references): Add testing data
Diffstat (limited to 'reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau')
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-rw-r--r--reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau/sections/kalibrierung.tex59
-rw-r--r--reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau/sections/material_und_methoden.tex48
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11 files changed, 431 insertions, 0 deletions
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--- /dev/null
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+%! TEX root = ../../facharbeit.tex
+% LTeX: language=de-DE
+
+\chapter{Aufbau}
+\input{content/05_aufbau/sections/design}
+\input{content/05_aufbau/sections/material_und_methoden}
+\input{content/05_aufbau/sections/vergleich_dieses_aufbaus_zu_dem_des_papers}
+\input{content/05_aufbau/sections/kalibrierung.tex}
+\input{content/05_aufbau/sections/auswertung}
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index 0000000..463ef03
--- /dev/null
+++ b/reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau/figures/DetektorComparison.tex
@@ -0,0 +1,64 @@
+%! TEX root = ../../../facharbeit.tex
+% LTeX: language=de-DE
+
+\begin{figure}[tbhp]
+	\begin{tikzpicture}
+		\node at (0,0) [rectangle,draw] (a) {Detektor};
+		\node at (4,0) [rectangle,draw] (b) {Detektor};
+		\node at (8,0) [rectangle,draw] (c) {Detektor};
+
+		\def\offset{0.5}
+		\def\lineWidth{0.8}
+		\def\laserDualLine{0.05}
+		\def\laserLineWidth{0.6}
+		% a
+		\node [below] at ($(a) - (0,0.4)$) {$a$};
+		\draw[line width=\lineWidth pt] ($(a) + (\offset,\offset)$) -- ($(a) + (-\offset,\offset)$) node [left] {Rayleigh-Sperrfilter};
+		\draw[line width=\lineWidth pt] ($(a) + (\offset,\offset * 4)$) node [below right, align=left] {Dichroitischer\\ Spiegel} -- ($(a) + (-\offset,\offset * 2)$);
+
+		\node at ($(a) + (-\offset * 3, \offset * 3)$) [rectangle, draw] (aLaser) {Laser};
+		\node at ($(a) + (0, \offset * 9)$) [circle,draw] (aSample) {Probe};
+		\node at ($(a) + (0, \offset * 6)$) [ellipse, draw, label=left:Linse, minimum width=1cm] (aLens) {};
+		\coordinate (aLaserHit) at ($(a) + (0, \offset * 3)$);
+
+		\draw[red, ->, line width=\laserLineWidth] (aLaser) -- ($(aLaserHit) - (\laserDualLine,0)$);
+		\draw[red, ->, line width=\laserLineWidth] ($(aLaserHit) - (\laserDualLine,0)$) -- ($(aSample) - (\laserDualLine,0.58)$);
+		\draw[green,<-, line width=\laserLineWidth] (a) -- (aSample);
+
+		% b
+		\node [below] at ($(b) - (0,0.4)$) {$b$};
+		\coordinate (bFirst) at ($(b) + (\offset,\offset*2)$);
+		\coordinate (bSecond) at ($(b) + (\offset,\offset)$) ;
+
+		\draw[line width=\lineWidth pt] ($(b) + (-\offset,\offset*2)$) -- (bFirst);
+		\draw[line width=\lineWidth pt] ($(b) + (-\offset,\offset)$) -- (bSecond);
+		\node[right, align=left] at ($(bFirst)!0.5!(bSecond)$) (bRayleighThing) {Rayleigh-\\Sperrfilter};
+
+
+		\node at ($(b) + (0, \offset * 9)$) [circle,draw] (bSample) {Probe};
+		\node at ($(b) + (-0.3, \offset * 16)$) [rectangle, draw, rotate=90, anchor=north] (bLaser) {Laser};
+		\node at ($(b) + (0, \offset * 6)$) [ellipse, draw, label=left:Linse, minimum width=1cm] (bLens1) {};
+		\node at ($(b) + (0, \offset * 12)$) [ellipse, draw, label=left:Linse, minimum width=1cm] (bLens2) {};
+
+		\draw[red,->, line width=\laserLineWidth] (bLaser) -- ($(b) + (0, \offset * 2)$);
+		\draw[green, ->, line width=\laserLineWidth] ($(bSample) - (\laserDualLine, 0.60)$) -- ($(b) - (\laserDualLine, -0.2)$);
+
+		% c
+		\node [below] at ($(c) - (0,0.4)$) {$c$};
+
+		\node at ($(c) + (0, \offset * 9)$) [circle,draw] (cSample) {Probe};
+		\node at ($(c) + (0, \offset * 6)$) [ellipse, draw, label=left:Linse, minimum width=1cm] (cLens) {};
+		\node at ($(c) + (\offset * 2, \offset * 9)$) [ellipse, draw, rotate=90, anchor=north, label=right:Linse, minimum width=1cm] (cLens) {};
+		\node at ($(c) + (\offset * 5, \offset * 9)$) [rectangle, draw] (cLaser) {Laser};
+
+		\draw[red, ->, line width=\laserLineWidth] (cLaser) -- ($(cSample) + (0.68,0)$);
+		\draw[green,->, line width=\laserLineWidth] (cSample) -- (c);
+	\end{tikzpicture}
+	\caption{
+		Vergleich der drei verschiedenen Raman Spektroskop Geometrien: Eine ($a$)
+		zurückstreuende, ($b$) durchquerende oder ($c$) rechtwinklige Geometrie.
+		Die roten Strahlen symbolisieren das direkt von dem Laser ausgesandte und
+		Rayleigh gestreute Licht, die Grünen das von der Probe Raman gestreute Licht.
+		Die Abbildung ist Abbildung 1 aus \cite{cellPhoneRamanSpec} nachempfunden.
+	}\label{fig:DetektorPositioning}
+\end{figure}
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index 0000000..7e082e3
--- /dev/null
+++ b/reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau/figures/builtModel.tex
@@ -0,0 +1,11 @@
+%! TEX root = ../../../facharbeit.tex
+% LTeX: language=de-DE
+
+\begin{figure}[h]
+	\centering
+    \includegraphics[width=0.9\linewidth]{figures/raman_spectromter_built.jpg}
+	\caption{
+		Das gebaute Modell.
+		\Vref{fig:builtModelBigger} zeigt das Bild in voller Größe.
+	}\label{fig:builtModel}
+\end{figure}
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--- /dev/null
+++ b/reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau/figures/fullProcess.tex
@@ -0,0 +1,47 @@
+%! TEX root = ../../../facharbeit.tex
+% LTeX: language=de-DE
+
+\newcommand{\cleanInput}{%
+	\includegraphics[width=0.7\linewidth]{paper/input_cleaned.png}
+}
+
+% Magie, die misst wie gross `\cleanInput` ist. Funktioniert nicht, aber man konnte es ja
+% mal versuchen.
+\newdimen\height
+\setbox0=\vbox{\cleanInput}
+\height=\ht0 \advance\height by \dp0
+
+\begin{figure*}[htpb]
+	\centering
+	\begin{subfigure}[b]{0.9\linewidth}
+		\centering
+		\cleanInput
+		\caption{Das Anfangsbild; entnommen aus \cite{cellPhoneRamanSpec}.}
+		\label[Bild]{fig:ProcessAnfangsBild}
+	\end{subfigure}
+	\hfill
+	\begin{subfigure}[b]{0.9\linewidth}
+		\centering
+		\includegraphics[width=0.7\linewidth, height=\the\height]{paper/scaled.png}
+		\caption{
+			\Vref{fig:ProcessAnfangsBild} durch Median Berechnung bereinigt und
+			skaliert.
+		}
+		\label[Bild]{fig:ProcessingMedianClean}
+	\end{subfigure}
+	\hfill
+	\begin{subfigure}[b]{0.9\linewidth}
+		\centering
+		\input{resources/images/paper/paper_image_graph.tex}
+		\caption{
+		Der generierte Graph zu \vref{fig:ProcessingMedianClean}. Die ersten
+		\qty{20}{Pixel} wurden vor der Verarbeitung entfernt, um die Rayleigh Streuung zu
+		eliminieren.
+		Generiert wurde dieser Graph mit dem Befehl: \texttt{img2plot ./anfangsbild.png -{}-scale-height 200 -{}-discard 20}.
+		}
+		\label{fig:ProcessingGenerierterGraph}
+	\end{subfigure}
+
+	\caption{Die Schritte, die zur Auswertung des Spektral Bildes unternommen werden.}
+	\label{fig:ProcessingPicture}
+\end{figure*}
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--- /dev/null
+++ b/reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau/figures/materialien.tex
@@ -0,0 +1,21 @@
+%! TEX root = ../../../facharbeit.tex
+% LTeX: language=de-DE
+
+\begin{table*}[bp]
+	\center
+	\begin{tabular}{c|c|c}
+		Name (Diameters, Brennpunktes, mitt. Dicke) & jetziger Preis            & originaler Kaufpreis      \\
+		\hline
+		\hline
+		30mm Diameter Kollimator Linse  (D30F30H3)  & \qty{24.73}{\text{\euro}} & \qty{12.90}{\text{\euro}} \\
+		6mm Diameter Fokussierung Linse (D6F30H3)   & \qty{6.69}{\text{\euro}}  & \qty{3.40}{\text{\euro}}  \\
+		Plano Konvex Kondensator Linse (D15F10H7.3) & \qty{1.40}{\text{\euro}}  & \qty{1.14}{\text{\euro}}  \\
+		Gitter 1200 Linien/mm 20x10x2mm             & \qty{17.68}{\text{\euro}} & \qty{20.59}{\text{\euro}} \\
+		1875 532nm 50mw Laser                       & \qty{31.86}{\text{\euro}} & \qty{39.38}{\text{\euro}} \\
+	\end{tabular}
+	\caption{
+		Liste aller Bauteile mit ihrer jeweiligen Namen, dem originalen Kaufpreis und
+		dem jetzigen Preis (Stand: \DTMdate{2024-04-29}) um die möglichen Preisfluktuationen zu
+        zeigen.
+	}\label{fig:materialien}
+\end{table*}
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index 0000000..fe3aeed
--- /dev/null
+++ b/reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau/figures/threeDModel.tex
@@ -0,0 +1,74 @@
+%! TEX root = ../../../facharbeit.tex
+% LTeX: language=de-DE
+
+% \imagelabelset{
+%   coarse grid color = red,
+%   fine grid color = gray,
+%   image label font = \sffamily\bfseries\small,
+%   image label distance = 2mm,
+%   image label back = black,
+%   image label text = white,
+%   coordinate label font = \sffamily\bfseries\scriptsize,
+%   coordinate label distance = 2mm,
+%   coordinate label back = black,
+%   coordinate label text = white,
+%   annotation font = \normalfont\small,
+%   arrow distance = 1.5mm,
+%   border thickness = 0.6pt,
+%   arrow thickness = 0.4pt,
+%   tip size = 1.2mm,
+%   outer dist = 0.5cm,
+% }
+% \let\tikzset\imagelabelset
+
+\begin{figure}[h]
+	\center
+	\begin{tikzpicture}
+		% Grid
+		% \draw[very thin, draw=gray, step=0.5] (0,0) grid (7,7);
+		% \draw[thin, draw=\maingridcolor, xstep=0.1, ystep=0.5] (0,0) grid (7,7);
+		% \foreach \x in {0,1,...,7} {
+		% 		\node [anchor=north] at (\x,0) {\tiny \x};
+		% 	}
+		% \node [anchor=north] at (1,0) {\tiny 1};
+		%
+		% \foreach \y in {0,1,...,7} {
+		% 		\node [anchor=east] at (0,\y) {\tiny \y};
+		% 	}
+		% \node [anchor=east] at (0,1) {\tiny 1};
+
+
+		\node[] (kuvette) at (1,0.5) {Küvette};
+		\node[] (laser) at (-0.5,4) {Laser};
+		\node[] (kollimationsLinse) at (2.5,3.5) {Kollimations Linse};
+		\node[] (planoKonvexeFokusLinse) at (1,5) {Plano-konvexe Fokus Linse};
+		\node[] (smartphoneHalterung) at (6,5) {Smartphone-Halterung};
+		\node[] (abnehmbarerGitterHalter) at (6,0) {abnehmbarer Gitter Halter};
+		\node[] (schieneFürLinsenHalter) at (3,-1) {Schiene für Linsen/Halter};
+		\begin{scope}[xshift=0cm]
+			\node[anchor=south west,inner sep=0] (image) at (0,0) {\includegraphics[width=0.9\columnwidth]{figures/3d_raman_spectrometer_model_trans.png}};
+			\begin{scope}[x={(image.south east)},y={(image.north west)}]
+				\draw [-{Circle[fill=black, length=\tipsize, width=\tipsize]}, black, line width = 0.4pt] (kuvette) to (0.3,0.45);
+				\draw [-{Circle[fill=black, length=\tipsize, width=\tipsize]}, black, line width = 0.4pt] (laser) to (0.2,0.6);
+				\draw [-{Circle[fill=black, length=\tipsize, width=\tipsize]}, black, line width = 0.4pt] (kollimationsLinse) to (0.42,0.5);
+				\draw [-{Circle[fill=black, length=\tipsize, width=\tipsize]}, black, line width = 0.4pt] (planoKonvexeFokusLinse) to[out=0, in=90] (0.64,0.6);
+				\draw [-{Circle[fill=black, length=\tipsize, width=\tipsize]}, black, line width = 0.4pt] (smartphoneHalterung) to (0.7,0.7);
+				\draw [-{Circle[fill=black, length=\tipsize, width=\tipsize]}, black, line width = 0.4pt] (abnehmbarerGitterHalter) to (0.8,0.76);
+				\draw [-{Circle[fill=black, length=\tipsize, width=\tipsize]}, black, line width = 0.4pt] (schieneFürLinsenHalter) to (0.6,0.34);
+			\end{scope}
+		\end{scope}
+	\end{tikzpicture}
+
+	% \draw[annotation left = {Küvette at 0.8}] to (0.39,0.45);
+	% \draw[annotation left = {Laser at 0.5}] to (0.2,0.6);
+	% \draw[annotation below = {Kollimations Linse at 0}] to (0.42,0.5);
+	% \draw[annotation below = {Plano-konvexe Fokus Linse at 0.6}] to (0.64,0.6);
+	% \draw[annotation above = {Smartphone-Halterung at 0}] to (0.7,0.7);
+	% \draw[annotation above = {abnehmbarer Gitter Halter at 0.6}] to (0.76,0.7);
+	% \draw[annotation right = {Schiene für Linsen/Halter at 0.5}] to (0.6,0.34);
+	\caption{
+		Das 3d Modell für den Aufbau.
+		\Vref{chap:Links} beinhaltet einen Link zu dem \texttt{OpenSCAD} Quellcode.
+		\Vref{fig:threeDModelBigger} zeigt das Bild in voller Größe.
+	}\label{fig:threeDModel}
+\end{figure}
diff --git a/reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau/sections/auswertung.tex b/reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau/sections/auswertung.tex
new file mode 100644
index 0000000..5b39717
--- /dev/null
+++ b/reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau/sections/auswertung.tex
@@ -0,0 +1,54 @@
+%! TEX root = ../../../facharbeit.tex
+% LTeX: language=de-DE
+
+\newcommand{\imgplot}{\texttt{img2plot}}
+\newcommand{\Imgplot}{\texttt{img2plot}}
+
+\section{Auswertung}\label{sec:Auswertung} % 2024-04-28 (16:01)
+Die Auswertung hält sich nah an der Methode, die in \cite{cellPhoneRamanSpec} vorgeschlagen wird.
+
+Sie wird vollends durch ein Programm, \imgplot{} genannt, umgesetzt.
+
+Die Auswertung ist in vier Schritte unterteilt (welche sich aus \vref{chap:Code} ergeben):
+\begin{enumerate}
+	\item Das Bild wird so oft um \qty{90}{\degree} gedreht, bis die Spektrale Aufspaltung
+	      horizontal vorliegt. Die Anzahl der Rotationen müssen \imgplot{} angegeben
+	      werden.
+
+	\item Das Bild wird in seine einzelnen Spalten unterteilt. Für jede dieser Spalten
+	      wird ein Medianwert aus ihren Pixeln errechnet. Das Bild hat danach eine Höhe von
+	      einem Pixel, behält aber seine originale Breite. Ziel dieses Schrittes ist es,
+	      mögliche Unreinheiten oder Lichteinschläge des Bildes zu entfernen. Der Effekt
+	      dieser Normalisierung kann in \vref{fig:ProcessingMedianClean} gesehen werden.\label{subsec:MedianClean}
+
+	\item Mögliche Rayleigh Streuung wird am linken Bildrand ausgeblendet, indem eine
+	      spezifizierte Anzahl von Pixeln entfernt wird. Dies macht es möglich, störende
+	      Rayleigh Streuung aus dem resultierenden Graphen zu filtern. In
+	      \vref{sec:Design} wird dargelegt, warum der Verlust der niedrigen Wellennummer
+	      Verschiebungen akzeptable ist. Diese Ausblendung findet nur statt, wenn sie
+	      explizit spezifiziert wird. \label{subsec:RayleigGone}
+
+	\item Das Bild, welches ab \vref{subsec:MedianClean} als 2D Repräsentation vorliegt,
+	      wird in Datenpunkte für den resultierenden Graphen umgewandelt: \Imgplot{}
+	      durchläuft hierbei die Pixel des 2D Bildes von links nach rechts, normalisiert die
+	      Rot-, Grün- und Blauwerte (d.~h. sie werden durch ihren Maximalwert dividiert)
+	      und bildet aus diesen dann ein gemeinsames arithmetisches Mittel.  \Imgplot{}
+	      gibt diese dann vorformatiert als \LaTeX{} Code aus, damit das Diagramm direkt
+	      in einem (\LaTeX{}) Dokument eingebunden werden kann.
+\end{enumerate}
+
+\input{content/05_aufbau/figures/fullProcess.tex}
+
+Dieser Prozess ist exemplarisch in \Vref{fig:ProcessingPicture} dargestellt.
+
+\hr
+
+Da die Pixelzahlen völlig von der Qualität, in der das Bild aufgenommen wurde, abhängen,
+ist es notwendig eine Eichung vorzunehmen. Um zu bestimmen, welche Pixel Distanzen
+welchen Wellennummer-Verschiebungen zuzuordnen sind, wird ein Graph mit einer Substanz
+erstellt, von der ein Raman-Spektrum vorliegt. Dann werden die Peaks aufeinander
+verschoben, und eine Zuordnung ist ablesbar.
+
+Da aber die Aufnahmen in diesen Aufbau nicht nutzbar sind, ist eine Kalibrierung auch
+nicht möglich. Diese benötigt nämlich notwendigerweise ein Spektral Bild, aufgenommen in derselben
+Qualität, um einen Vergleich der Werte zu ermöglichen.
diff --git a/reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau/sections/design.tex b/reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau/sections/design.tex
new file mode 100644
index 0000000..45ee543
--- /dev/null
+++ b/reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau/sections/design.tex
@@ -0,0 +1,37 @@
+%! TEX root = ../../../facharbeit.tex
+% LTeX: language=de-DE
+
+\section{Design}\label{sec:Design} % 2024-04-25 (11:56)
+Wie schon kurz in \vref{chap:Einleitung} erwähnt, ist das Design des Spektrometers auf
+zwei Parameter fokussiert: Ein relativ günstiger und simpler, von komplexen Laseroptiken
+entfernter Aufbau, der es dem Raman Spektrometer ermöglicht auch in
+Unterrichtsszenarien angewendet zu werden.
+
+\input{content/05_aufbau/figures/DetektorComparison.tex}
+
+Es gibt zwei hauptsächliche Ansatzpunkte, um die obengenannten Ziele umzusetzen:
+\begin{enumerate}
+	\item Der Detektor muss notwendigerweise das Smartphone sein, da es als einziger
+	      Detektor zu einer hohen Wahrscheinlichkeit bereits verfügbar ist, und deshalb nicht zu
+	      den Materialien dazu gezählt werden muss. Damit werden die Kosten des Detektors aus
+	      dem Gesamtpreis entfernt.
+
+	      % FIXME: Not a perfect fit, but I really tried (for like 10+ minutes) <2024-04-28>
+	      \vspace*{250px}
+
+	\item Die Laseroptiken sind zum Teil redundant, sofern der Detektor
+	      einer rechtwinkligen Positionierung ($c$) unterzogen wird. In
+	      \vref{fig:DetektorPositioning} werden die verschiedenen möglichen Geometrien
+	      gezeigt. Wie in \cite{cellPhoneRamanSpec} erwähnt reduziert der Aufbau nach
+	      $(c)$ die ankommende Rayleigh Streuung, was es ermöglicht die sowohl bei $(a)$
+	      und $(b)$ notwendigen Rayleigh Sperrfilter zu entfernen.	Die Reduktion des
+	      ankommenden Streulichts, welche die Rayleigh Sperrfilter überflüssig macht,
+	      reduziert allerdings auch das ankommende Stokes (und anti Stokes) gestreute Licht.
+	      Dies ist allerdings durch eine längere Belichtungszeit und nachträgliche Entfernung
+	      der Rayleigh Streuung (wie in \vref{subsec:RayleigGone} gezeigt) auszugleichen,
+	      da eine sehr hohe Genauigkeit, bei den genannten Zielen, zu vernachlässigen ist.
+\end{enumerate}
+
+Da die Genauigkeit durch den -- geringen -- Anteil der Rayleigh Streuung, die die Aufnahme
+stört, schon reduziert wurde, erscheint es sinnvoll auch auf Kunststoffoptiken zu setzen,
+da diese sowohl günstiger als auch sicher vor Kratzern sind.
diff --git a/reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau/sections/kalibrierung.tex b/reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau/sections/kalibrierung.tex
new file mode 100644
index 0000000..7fef5da
--- /dev/null
+++ b/reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau/sections/kalibrierung.tex
@@ -0,0 +1,59 @@
+%! TEX root = ../../../facharbeit.tex
+% LTeX: language=de-DE
+
+\section{Kalibrierung} % 2024-04-28 (15:05)
+Vor der Auswertung werden die Brennpunkte der beiden Linsen aufeinander eingestellt, indem man
+den Laser um \qty{90}{\degree} dreht, damit er direkt auf die Mitte der Streuung einfangenden
+Linse leuchtet. Diese leichte Veränderung ermöglicht es, den Gitterhalter, der normalerweise
+auf der Smartphone-Halterung angebracht ist, gegen ein weißes Blatt Papier zu tauschen, auf dem
+sich dann die Fokussierung des Lasers in Form eines grünen Punktes ersichtlich macht. Hierbei
+werden die Entfernungen zwischen den beiden Linsen und zwischen der letzten Linse und dem Gitter
+so lange verändert, bis der Laserpunkt möglichst scharf zu sehen ist. Zum Eigenschutz, und
+um den Laserpunkt, der sonst von dem Streulicht der Reflexion an dem Papier überdeckt wird,
+sehen zu können, wird eine Laserschutzbrille getragen.
+
+Nach Befestigung der Linsen- und des Smartphone-Halters durch die Schrauben in der Schiene,
+wird der Laser wieder auf den rechtwinklig positionierten Sockel gesetzt.  Um nun den Laser
+selbst auf die Probe zu fokussieren, wird dieser so weit nach vorne bewegt, bis in der Küvette
+(gefüllt mit Wasser) ein klarer Strahl ersichtlich ist. Auch dies wird mit einer Schutzbrille
+durchgeführt.
+
+\section{Aufnahme}
+Die wirkliche \emph{Aufnahme} des Spektral-Bildes soll an dieser Stelle durch
+Wiederanbringung des Gitters an dem Smartphone-Halter und Einlage des Smartphones leicht
+vonstattengehen.
+
+Um die Aufnahmen zu machen wird die OpenCamera \cite{openCamera} Anwendung auf einem Samsung
+A50 Smartphone genutzt. Sie wird durch F-Droid \cite{fDroid} installiert. Die Einstellungswerte
+(ISO, Verschlusszeit, etc.) werden der Automatik überlassen, da keine nennenswerten
+Unterschiede, durch Veränderung, ersichtlich sind.
+
+\begin{figure}[h]
+	\centering
+	\includegraphics[width=0.9\linewidth]{figures/own/d.jpg}
+	\caption{
+		Aufnahme des Smartphones, nachdem alle Schritte der Kalibrierung vollzogen waren.
+		Man beachte, dass das Gitter vor der Smartphone-Kameralinse eine Aufspaltung des
+		Lichts verursachen sollte, diese Aufspaltung allerdings nur minimal in der Verdopplung der
+		Linse erkennbar wird.
+	}
+	\label[Bild]{fig:AufgenommensBild}
+\end{figure}
+\begin{figure}[h]
+	\centering
+	\includegraphics[width=0.9\linewidth]{paper/input_cleaned.png}
+	\caption{
+		Aufnahme entnommen aus \cite{cellPhoneRamanSpec}. Man erkennt, im Gegensatz zu
+		\vref{fig:AufgenommensBild}, dass hier eine Aufspaltung des Lichts stattfand.
+	}
+	\label[Bild]{fig:SpektrumAusDemPaper}
+\end{figure}
+
+\Vref{fig:AufgenommensBild} zeigt eine der Aufnahmen, die nach der Kalibrierung,
+aufgenommen wurden.
+\Vref{fig:SpektrumAusDemPaper} hingegen zeigt eine Aufnahme, welche aus
+\cite{cellPhoneRamanSpec} entnommen wurde. Mögliche Gründe, woher diese Unterschiede in
+den Aufnahmen kommen, werden in \vref{chap:BewertungDerErgebnisse} weiter erörtert.
+
+Da die Auswertung abseits der initialen Bildaufnahme funktioniert, wird nachfolgend
+\vref{fig:SpektrumAusDemPaper} exemplarisch ausgewertet.
diff --git a/reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau/sections/material_und_methoden.tex b/reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau/sections/material_und_methoden.tex
new file mode 100644
index 0000000..a568ebb
--- /dev/null
+++ b/reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau/sections/material_und_methoden.tex
@@ -0,0 +1,48 @@
+%! TEX root = ../../../facharbeit.tex
+% LTeX: language=de-DE
+
+\section{Material und Methoden}\label{sec:MaterialUndMethoden} % 2024-04-26 (19:29)
+Die Materialien und ihre jeweiligen Preise sind \vref{fig:materialien} zu entnehmen.  Insgesamt
+kosten die Bauteile ca. \qty{77.41}{\text{\euro}}.
+
+\input{content/05_aufbau/figures/materialien.tex}
+
+Neben diesen genannten Materialien wird auch noch eine Küvette benötigt, die auf allen vier Seiten
+klar ist. Dies ist notwendig, um die rechtwinklige Geometrie nutzen zu können.
+
+Den ausgebreiteten Prinzipien aus \vref{sec:Design} folgend, wird ein 3D Modell erstellt,
+welches als Plattform den Aufbau signifikant erleichtert. \Vref{fig:threeDModel} zeigt dieses
+Modell und die verschiedenen Teile.
+
+\input{./content/05_aufbau/figures/threeDModel.tex}
+
+Diese gedruckte Plattform bringt mehrere Vorteile mit sich:
+
+Zum einen ermöglicht sie, als durch OpenSCAD parametrisiertes, d.~h. mit Abhängigkeiten zwischen
+den einzelnen Größen der Bauteile versehenes Modell, eine leichte Anpassbarkeit an abgeänderte Bauteile
+(z.~B. ist der Aufwand einen \qty{1}{\centi\meter} längeren Laser zu nutzen, beschränkt auf die
+Veränderung der Längenangabe des Lasers in der \texttt{measurements.scad} Datei. Der Sockel,
+auf dem der Laser ruht, wird dann automatisch \qty{1}{\centi\meter} länger um sich an die vergrößerte
+Länge anzupassen.).
+
+Zum anderen kann das Modell die Größenunterschiede der verschiedenen Teile ausgleichen: Der
+Sockel des Lasers ist auf genau der Höhe, die benötigt wird, damit der Laserstrahl die Mitte
+der Küvette treffen kann, die die zu analysierende Flüssigkeit enthält.
+
+Die Linsen sind ebenfalls durch Stiele auf eine Höhe gebracht, die es ermöglicht,
+dass der Laserstrahl die Mittelpunkte der Linsen durchquert. (Man beachte hierbei den etwas
+längeren Stiel der kleineren Linse in \vref{fig:threeDModel}.).
+
+Natürlich sind die einzelnen Höhen auch an die Position der Smartphone-Linsen angepasst.
+
+\hr
+
+Neben diesen Vorteilen, die sich alleine von der Parametrisierung ableiten, sind andere
+ebenfalls wichtig:
+
+Die Linsen und die Smartphone-Halterung sind mit Ankern versehen, die es ermöglichen sie
+in der Schiene zu verschieben, um die einzelnen Brennweiten aneinander anzupassen. Ist dies
+geschehen, können in die Löcher, die in der Schienen Wand eingelassen sind, genutzt
+werden, um diese zu fixieren. Hierbei werden M5x20 Schrauben benutzt.
+
+\input{./content/05_aufbau/figures/builtModel.tex}
diff --git a/reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau/sections/vergleich_dieses_aufbaus_zu_dem_des_papers.tex b/reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau/sections/vergleich_dieses_aufbaus_zu_dem_des_papers.tex
new file mode 100644
index 0000000..d878906
--- /dev/null
+++ b/reference/C_Facharbeit_komplett/content/05_aufbau/sections/vergleich_dieses_aufbaus_zu_dem_des_papers.tex
@@ -0,0 +1,7 @@
+%! TEX root = ../../../facharbeit.tex
+% LTeX: language=de-DE
+
+% TODO: Vllt. schreibe ich hier noch etwas, aber es sieht zeitlich schlecht aus. <2024-04-30>
+
+% \section{Vergleich dieses Aufbaus zu dem des Papers} % 2024-04-28 (15:26)
+% Dies ist etwas text