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Foren => Mikroskopie-Forum => Thema gestartet von: Eckhard F. H. in März 04, 2009, 12:09:07 NACHMITTAGS

Titel: Kühlkörper
Beitrag von: Eckhard F. H. in März 04, 2009, 12:09:07 NACHMITTAGS
Hallo Mikrobastler,
wer stand auch schon vor dem Problem, Lampensockel vom Kühlkörper elektrisch zu isolieren, den Wärmeabfluß von der HBO auf diesen aber möglichst wenig zu unterbinden. Kontaktflächen sind Querschnittflächen der Kühlrippen. Ich erwäge eine Teflonbeschichtung. Kann jemand dazu was sagen oder hat vielleicht eine andere Idee?
Gruß - E. Nowack
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: Detlef Kramer in März 04, 2009, 12:13:49 NACHMITTAGS
Hallo Herr Nowack,

zu diesem Zweck gibt es im Elektronik-Fachhandel spezielle, Wärme leitende Isolatoren, denn das ist ein ganz allgemeines Problem, da bei allen Leistungstransistoren ein Kontakt am Gehäuse liegt.

Gruß

Detlef Kramer
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: Eckhard F. H. in März 04, 2009, 12:32:38 NACHMITTAGS
Hallo Herr Kramer,
danke, das klingt gut. Dennoch bin ich skeptisch bezüglich Eignung. Der Grund ist die Geometrie meiner Kontaktfläche. Wie gesagt, stromführendes Teil ist eine Buchse, die an ihrem Umfang vom Qerschnit 4er Rippen des Kühlkörpers arretierend geklemmt wird. Der Kühlkörper soll von der Buchse elektrisch isoliert sein.
Gruß - E. Nowack
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: wilfried48 in März 04, 2009, 13:20:46 NACHMITTAGS
Hallo Herr Nowack,

also Teflon ist schlecht, weil es auch ein guter Wärmeisolator ist.

Aber warum isolieren sie denn nicht den Kühlkörper elektrisch nach aussen, der gibt doch seine Wärme durch Strahlung und Konvektion trotzdem ab und dann können sie eine richtig gut elektrisch und wärmeisolierende dicke
Teflonscheibe nehmen oder auch Glimmer bzw. Keramik.

Gruss, Wilfried
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: Eckhard F. H. in März 04, 2009, 14:16:08 NACHMITTAGS
Hallo Wilfried,
das hatte ich auch schon erwägt. Dafür müßte allerdings die Verbindung Kühlkörper/Stativ (derzeit Bajonett) verändert werden. Zudem sind meine Kühlkörper ziemlich groß (Dm 120 x 115) und schwer. Klar, Teflon ist kein guter Wärmeleiter. Andrerseits wäre die Wärmebarriere kurz, da die Schicht dünn ist. Sogar bei Bratpfannen wird die schlechte Wärmeleitung von Teflon in Kauf genommen.
Gruß - E. Nowack
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: Detlef Kramer in März 04, 2009, 16:19:05 NACHMITTAGS
Lieber Herr Nowack,

selbst, wenn es jetzt etwas OT wird: dass die beschichteten Pfannen Teflon enthalten ist ein Gerücht. Jedenfalls tun sie das schon lange nicht mehr. Dieses grau glänzende Zeug ist ein Gemisch aus zerriebenem Schiefer und einem hitzeresistenten Klebstoff. Außerdem spielt bei einer Bratpfanne die Wärmeleitfähigkeit nur eine untergeordnete Rolle, im Gegensatz zu Ihrem Problem. Also ich denke, da ist Glimmer doch die bessere Wahl.

Herzliche Grüße

Detlef Kramer
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: Eckhard F. H. in März 04, 2009, 16:41:56 NACHMITTAGS
Oh, Herr Kramer,
die Pfannenbeschichtung ist neu für mich, aber interessant. Auch wenn wir noch weiter ins OT abgleiten: Können Sie zum Kleber noch etwas sagen? In meiner ehemaligen Firma wurden gelegentlich Alu-Oberflächen mit Teflon beschichtet und bei bei 350 Grad C im Ofen ´eingebrannt´.
Gruß - E. Nowack

Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: Segu in März 04, 2009, 16:52:22 NACHMITTAGS
Guten Tag Herr Nowak

Nehmen Sie dazu doch einfach eine alt bewährte Glimmerscheibe, passend zu Ihrem Bauteil!

Man muss ja das Rad nicht neu erfinden.
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: Eckhard F. H. in März 04, 2009, 19:01:28 NACHMITTAGS
Hallo Herr Siegrist,
nun, die elektrischen Pole der Xenon-HBO sind Zylinder mit 8 bzw 10mm Durchmesser u. ca. 13 mm Länge. Die stecken bei mir in Messingbuchsen mit Zuführungsleitung. Die Messingbuchsen wiederum sind im Kühlkörper arretiert, sollen von ihm aber elektrisch isoliert sein. Mit Scheiben ist nichts zu machen, außerdem soll möglichst nicht nur Strahlungswärme auf den Kühlkörper übergehen. Klar, eine Kompromisslösung ist schnell parat. Ich hatte aber gehofft, jemand kennt einen Lack oder was ähnliches, der elektrisch isoliert aber gut Wärme leitet und ca. 100 Grad C verträgt.
Gruß - E. Nowack
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: mlippert in März 04, 2009, 19:25:40 NACHMITTAGS
Hallo,

könnten Sie vielleicht mal ein Foto von dem Problem machen? Wenn die Schicht dünn genug ist, bietet eigentlich jede Beschichtung ausreichende Leitfähigkeit. Ist vielleicht Wärmeleitkleber eine Idee? Auftragen und aushärten lassen, dann erst zusammenfügen. Warum wollen Sie denn eine elektrische Isolation?
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: Wolfram Weisshuhn in März 04, 2009, 19:52:24 NACHMITTAGS
Hallo Herr Nowack,

mit ihrem thread führen sie ihre Mikroskopiker in die Irre:

Sie schreiben von einer HBO Lampe. Das ist nur die Hälfte der offiziellen Typbezeichnung. Hinter HBO muß noch eine Ziffern/Buchstaben Kombination folgen.
Beispiel HBO 100 W/2.
Dann handelt es sich um eine HBO Quecksilberdampf-Kurzbogenlampe (z.B. von der Fa. OSRAM) mit 100 W.
Weiter: Eine Xenon HBO gibt es nicht!
Eine Xenon Kurzbogenlampe heißt XBO mit nachfolgenden Ziffern/Buchstaben (wie oben)

Nun sagen sie doch zunächst mal eindeutig, mit welcher Art Kurzbogenlampe  sie spielen.
Dann können wir weiter diskutieren, wie hoch die Lampen Nennleistung in W ist und dann kann man abschätzen, mit welchen Temperaturen gerechnet werden muß.

mfG

Wolfram Weisshuhn
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: Eckhard F. H. in März 04, 2009, 23:06:41 NACHMITTAGS
Sorry Herr Weisshuhn!
und anderer, die sich (unbeabsichtigt) von mir genasführt fühlen. Also, die Lampe wurde vor gehöriger Zeit in der Ebucht als HBO-Lampe ersteigert. Irgendwie dotierte ich ihr unterschwellig den Begriff ´Xenon´. Also, auf der Lampe steht:
Osram
HBO
100W/2
Germany
In Erwartung fruchtbaren Diskussion
Gruß - E. Nowack
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: Klaus Herrmann in März 04, 2009, 23:53:03 NACHMITTAGS
Nun ist Licht in der Sache. Ist denn der (richtige) Trafo/Vorschaltgerät auch dabei? Sonst ist das mit dem Kühlen nämlich gar nicht wichtig! ;)

Die HBO ist aber in einem ordentlichen Lampengehäuse, sonst wird man ja blind?

Also ein Bild wäre wirklich hilfreich!
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: Eckhard F. H. in März 05, 2009, 08:49:44 VORMITTAG
Hallo Herr Herrmann,
natürlich steht das zugehörige Steuergerät parat. In Kürze erhellt ein Foto der Sache gänzlich. Zur Zeit verfügt mein Filius über die gemeinsame Kamera.
Gruß - E. Nowack
Titel: Re: Kühlkörper Kurzbogenlampe HBO 100W/2
Beitrag von: Wolfram Weisshuhn in März 05, 2009, 09:13:13 VORMITTAG
Hallo Herr Nowack,

das ist nun schon ein großer Fortschritt...

Diese Lampe war 1996/97 bei Osram bereits ein Auslauftyp. Jetzt ist die Lampe etwa 10 bis 12 Jahre alt. Die Lampe hat nach Hersteller Datenblatt eine mittlere Lebensdauer von 200 Std. Wissen sie, wieviel Stunden die Lampe bereits "verbrannt" hat?
Vielleicht ist die Lampe bereits am Ende ihrer Lebensdauser? Deswegen wurde sie in der Bucht verhökert?
Dann sollten sie überlegen, ob sich all ihre Bemühungen um Inbetriebnahme, Kühlung usw. noch lohnen?
Für den Betrieb der Lampe brauchen sie eine passende Vorschaltdrossel.

mfG

Wolfram Weisshuhn
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: Segu in März 05, 2009, 10:08:04 VORMITTAG
Es gibt Wärmeleitkleber auf 1-K oder 2-K Basis, die 220C° vertragen und eine Durchschlagfestigkeit von 2-20kV/mm haben. Leitwert um 2.0W/mK

https://www.distrelec.ch/ishopWebFront/search/luceneSearch.do;jsessionid=4CD2DA5EA0C02F5084EE0CB28F0A88C2.chdist52?dispatch=find&showImage=on&artnrPhrase=&typePhrase=&keywordPhrase=w%C3%A4rmeleitkleber&vendorPhrase=

Sind aber relativ teuer.
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: Detlef Kramer in März 05, 2009, 10:22:51 VORMITTAG
Hallo,

dem kann man noch hinzufügen, dass, um eine Explosion sicher zu vermeiden, die mittlere Betriebsdauer nur zur Hälfte genutzt werden sollte.

Herzliche Grüße

Detlef Kramer
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: Eckhard F. H. in März 05, 2009, 10:28:01 VORMITTAG
Hallo Herr Weisshuhn,
Ihre Bedenken teile ich. Aber derlei Aufwand ficht mich (Rentner) nicht an, zumal er Hobby ist und der Weg das Ziel. Auch entgehe ich im Keller der Schwachsinnstrahlung aus der Flimmerkiste. Sollte die Lampe schon innerlich weggetreten sein oder kurz davor, kommt preiswerter Ersatz (aus der Bucht?) her.
Gruß - E. Nowack
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: Detlef Kramer in März 05, 2009, 10:33:03 VORMITTAG
Hallo Herr Nowack,

dann viel Spass beim Genuss der anregenden Wirkung von Quecksilber-Gas in einem geschlossenen Kellerraum. Das klingt sarkastisch, ist aber auch ernst gemeint. Bei uns im Labor ist das Wechseln der HBO mal vergessen worden. Nach dem Knall musste erst einmal tagelang gelüftet werden...

Herzliche Grüße

Detlef Kramer
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: Jürgen Boschert in März 05, 2009, 10:42:57 VORMITTAG
Hallo Herr Nowack,

bitte nicht böse sein, wenn ich jetzt Eulen nach Athen trage, aber diese Dinger sind wirklich nicht ungefährlich:

1. Explasion mit ziemlicher Wucht und Absprengen von Quarzglassplittern können durchasu Verletzungen an Händen, im Gesicht und den Augen führen. =>>> Handschuke, Schutzbrille.
2. Freisetzen giftiger Hg-Dämpfe.

3. Auf keinen Fall in das Licht einer solchen Lampe blicken: der UV-Anteil ist enorm und ein Blick kann schon u. U. zu Netzhautschäden führen !!!

Alles Gründe, dass dieses Ding -wie Herr Herrmann schon erwähnte- korrekt in ein entsprechendes, auch lichtdichtes Gehäuse eingesperrt gehört.

Beste Grüße!

JB
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: Wolfram Weisshuhn in März 05, 2009, 11:16:34 VORMITTAG
Hallo Herr Nowack

als Ergänzung zu den Ratschlägen von Herrn Dr. Kramer und Herrn Boschert würde ich eine lichtdichte Mülltonne empfehlen.
Aber selbst die Entsorgung dürfte nicht ganz problemlos sein.
Und sie bewahren weiterhin ihre Sehkraft.

mfG

Wolfram Weisshuhn
Titel: warum HBO ?
Beitrag von: peter-h in März 05, 2009, 11:39:33 VORMITTAG
Hallo,

nun habe ich doch eine Frage. Wieso muß es denn heute noch eine HBO sein? Es gibt UV-Power-LEDs, vielleicht nicht ganz so stark wie eine HBO, aber total ungefährlich (wenn man nicht hineinschaut  - Laser-Klasse 3B !) und sicher für Amateure ausreichend. Jedenfalls würde ich nicht auf die Idee kommen mir heute im Jahr 2009 eine HBO anzuschaffen bzw. in Betrieb zu nehmen.
Oder wo liegt nun mein Denkfehler  ???

Quecksilberfreie Grüße
Peter Höbel
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: Eckhard F. H. in März 05, 2009, 12:21:16 NACHMITTAGS
Hallo Herr Höbel,
Sie machen keinen Denkfehler. Ich würde genau so handeln. Das Steuergerät und die zugehörige Lampe erwarb ich seehr billig zu einer Zeit, als LEDs noch kein Thema waren. Endlich soll sie mal leuchten. Rührend, wieviel Ratschläge mir erteilt werden. Sogar welche die Anfrage betreffend ;).
Gruß - E. Nowack
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: wilfried48 in März 05, 2009, 12:22:53 NACHMITTAGS
Hallo,

also bei der Zeiss HBO 200 ist das Kühlproblem wie folgt gelöst.
siehe Bild:

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures006/7734_11290865.jpg)

Der eine Kontakt liegt zusammen mit der Lampenführung und dem Lampengehäuse auf Masse und der andere Kontakt an der Kühlkörperseite liegt hoch. Da der Kühlkörper frei auf dem Lampenkontakt schwebt braucht er auch gar nicht isoliert zu werden. Das mittlere ist der Zündkontakt wo kurzzeitig Kilovolts anliegen, der muss natürlich sowieso gut isoliert sein also möglichst auch frei an der Lampe hängen.
Bei der Lampenversion die nur zwei Anschlüsse hat liegt dieser Zünkontakt auch oben am frei aufgegängten Kühlkörper.
Um das ganze herum ist  natürlich ein geschlossenes optisch dichtes Schutzgehäuse.

Aber wenn ich das ganze heute nachbauen müsste dann würde ich auch, die von Herrn Höbel propagierte UV-LED nehmen. Die ist auf jeden Fall billiger als eine nachgekaufte HBO und kaum teuerer als die in e-bay gekauften Lampen deren Betriebsdauern ja oft auch noch sehr fraglich sind.

Aber übertriebene Angst braucht man vor den Lampen nun auch wieder nicht zu haben. So lange sie kalt sind können sie nicht explodieren und im heissen Zustand sind sie ja hoffentlich im schützenden Gehäuse.

Wir hatten neulich im Institut im Reinraum an einem unserer UV - Mikrostrukturbelichter auf Grund eines Elektronikfehlers beim Start der 500 W HBO Lampe eine solche Explosion und die Aufregung war zunächst sehr gross. Aber ich konnte dem Sicherheitsbeauftragten durch einfache Rechnung darlegen, dass wenn der ganze Quecksilberinhalt dieser Lampe schlagartig in den Raum entweichen würde, erst die doppelte maximale Arbeitsplatzkonzentration (MAK Wert) für ganzjähriges Arbeiten in diesem Raum erreicht wäre. In dem Raum wird aber die Luft stündlich über 30 mal ausgetauscht. In einem engen Kellerraum wäre allerdings tagelanges Lüften angesagt.

Gruss
Wilfried

P.S.: Übrigens die meisten Explosionsunfälle solcher Lampen passieren meistens nicht wegen überschreiten der Lebensdauer, sondern wegen Fehlern in der Ansteuerelektronik oder Kühlung bzw. ständigem Ein u. Ausschalten in zu kurzer Folge.
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: Detlef Kramer in März 05, 2009, 12:29:09 NACHMITTAGS
Lieber Peter,

kein Denkfehler! Ich war vor einigen Wochen bei Jülich in Bonn. Dort habe ich mir die neuen Hunds mit LED-Fluoreszenz-Modulen gesehen. Absolut überzeugend.

Auch Zeiss stellt auf LED um, s. das genial konstruierte, allerdings sehr teure Kolibri-System für die Axio-Scopes. Auch Olympus bietet schon LED-Beleuchtungen an. Und das mit der Lichtstärke stimmt auch nur sehr bedingt, denn in dem am meisten benötigten Bereich um 400 nm ist die HBO ausgesprochen schwach (relativ). Ein Problem gibt es im Moment evtl. noch, das ist die Dapi-Färbung, für die man 280 nm benötigt, aber auch da gibt es Alternativen.

Der große Vorteil, neben Sicherheit und Lebensdauer: die LEDs sind so schmalbandig, dass die Sperrfilter einfacher sein können und der Hintergrund trotzdem dunkler ist, also man hat ein besseres S/N-Verhältnis.

Herzlichen Gruß

Detlef
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: Eckhard F. H. in März 05, 2009, 13:38:16 NACHMITTAGS
Hallo Wilfried,
danke für Erläuterung und Bild. Ja, einen Pol an Masse (Kühlkörper) - damit hatte ich auch geliebäugelt, letzlich aber verworfen. Das Problem verbliebe am anderen Pol. Einseitig Befestigung - hmm, hmm -  schließlich soll noch koaxial nachzentriert werden können und auch der Wärmeabfluß ist mangels Kontakt eines Endes schlechter. Übrigens ist mein Lampengehäuse derart stabil (Al, aus dem Vollen gedreht), daß selbst eine Explosion darin nichts anrichten würde. Ich werde wohl die billigste Lösung wählen: Teflon.
Gruß - Eckhard
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: wilfried48 in März 05, 2009, 14:01:31 NACHMITTAGS
Also ich würde die HBO 100 nicht auf beiden Seiten starr einspannen und das auch noch bei gutem Wärmekontakt also möglichst fest
angezogen. Da macht es schnell mal knacks beim Anziehen und das Glas ist gesprungen. Und wenn nicht beim Anziehen dann spätestens beim Heisswerden der Lampe aufgrund der erheblich unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Quarzglas und Metall.

Zeiss wird schon nicht umsonst das eine Ende frei gelassen haben. Das meiste an Wärmeableitung passiert bei diesen Temperaturen sowieso
per Strahlung und Konvektion zumal die wärmeableitenden Flächen an den Kontakten doch recht klein sind. Iustieren kann man auch eine einseitig eingespannte Lampe, wie die alle Zeiss Leuchten doch zeigen.

Gruss

Wilfried
Titel: Re: Kühlkörper
Beitrag von: Eckhard F. H. in März 05, 2009, 14:27:23 NACHMITTAGS
Hallo Wilfried,
ist schon klär! Mit ´starr´meine ich nicht total unverrückbar. Sowohl die Aufnahmebuchsen (geschlitzt) als auch eine axiale Begrenzung ist gefedert.
Gruß - Eckhard
Titel: Re: Bild
Beitrag von: Eckhard F. H. in März 05, 2009, 14:59:12 NACHMITTAGS
Hallo zusammen,
das ist das corpus delicti. Innen natürlich hohl :) für Auflicht-Beleuchtungseinschub; Licht kann aber mittels Klappspiegel in den Durchlichtkanal umgelenkt werden. Derzeit nur mit konventionellem Beleuchtungs-Einschub nutzbar.
Gruß - E. Nowack
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures001/7743_47302487.jpg)
Titel: Re: Kühlkörper > Teflon
Beitrag von: Wolfram Weisshuhn in März 05, 2009, 17:28:43 NACHMITTAGS
Hallo Herr Nowack,

Zum Thema Teflon findet man im Kunststoff Taschenbuch, Carl Hanser Verlag:

Oberhalb von etwa 360 Grad C zersetzen sich Fluorpolymere auch bei kurzzeitiger Beanspruchung unter Bildung hoch agressiven und giftigen Fluorwasserstoffs.

Teflon dürfte also für ihr Vorhaben nicht optimal sein. Findet man auch nicht bei derartigen Konstruktionen.

mfG

Wolfram Weisshuhn