Hallo,
für die Fluoreszenzmikroskopie benötigt man Lichtquellen mit einem hohen Anteil von kurzen Wellenlängen für die Anregung. Halogenlampen sind dafür nicht sehr effizient, LEDs sind nur für eine Wellenlänge geeignet. Eine Alternative ist die Xenon-Beleuchtung, wie sie in Scheinwerfern von Fahrzeugen eingesetzt wird.
Benötigt neben dem Xenon-Brenner, dem Vorschaltgerät und dem Netzteil ein Lampenhaus, in dem der Brenner untergebracht werden kann:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures003/121047_63464403.jpg)
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures003/121047_37325887.jpg)
Wenn die Kollektoroptik fehlt, kann auch eine improvisiert werden, hier zu sehen mit Verstellmöglichkeit.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures003/121047_1943350.jpg)
Das erste Foto zeigt eine Fragillaria-Kette im Mischlicht zwischen Blauanregung im Auflicht und gedämpften Durchlicht.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures003/121047_20341925.jpg)
Versuch an einem Lavendelschnitt, Blauanregung mit Filtersatz 09 im IIIRS.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures003/121047_42971410.jpg)
Dazu im Vergleich Dunkelfeld mit Violettanregung im Auflicht gemischt, Objektiv 10-fach.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures003/121047_54665284.jpg)
Auflichtfluoreszenz, Blauanregung (Filtersatz 09), Objektiv 40-fach.
VG
Bernd
Hallo Bernd,
das Du Beleuchtungen für Fahrzeugscheinwerfer zu Anregungslicht für Fluoreszenzmikroskopie verbaust, davon spricht die Szene, frag mich aber nicht wo und wann ich davon gehört habe.
Schön, das Du diese jetzt auch hier selbst vorstellst, eine interessante Lösung.
Viele Grüße
Rolf-Dieter
Hallo Rolf-Dieter, I do know one strange person building strange microscopes, 1930's USA or so. He patented a microscope lamp, which turned out nothing more then a car head light... His name is still abused in the alternative medicine sector: Royal Raymond Rife.
In any case, a xenon burner is a versatile light source, I do like it better then the mercury arc.
Best wishes, René
Hallo Rolf-Dieter,
es existieren bereits einige von den kleinen Leuchten 30 von Zeiss, die ich auf Xenon-Beleuchtung umgerüstet habe. Die erste umgerüstete Lampe ist in irgendeiner Ausgabe vom Mikrokosmos aus dem Jahre 2010 zu sehen. Vielleicht ist es daher.
Für die Hochleistungsleuchte 250 von Zeiss (Kürbis) existieren auch einige Umbauten. Neuerdings sogar eine für ein Nikon-Lampenhaus. Und das sogar in deiner Nähe, daß du fast hinspucken könntest. ;D
Viele Grüße
Bernd
Hallo Bernd,
gibt es einen, vielleicht auch nur groben Vergleich zu einer leistungsstarken LED? Bisher bin ich immer mit einer LED ausgekommen. Es liegt natürlich auch an der Empfindlichkeit der Kamera.
Gespannt und Gruß
Peter
Hallo Peter,
ZitatBisher bin ich immer mit einer LED ausgekommen.
aber welche LED schafft zugleich UV-, Violett-, Blau- und Grünanregung?
Eine UV-LED habe ich nicht, ich könnte allenfalls mal den Vergleich machen zwischen einer Blauen LED und der Xenon-Lampe, wo ich kürzer belichten kann.
Viele Grüße
Bernd
Zitat von: peter-h in März 16, 2013, 23:44:05 NACHMITTAGS
...
gibt es einen, vielleicht auch nur groben Vergleich zu einer leistungsstarken LED?
...
Ja Peter, den Vergleich gibt es von Zeiss und ist auf deren Webseite veröffentlicht.
Ich hatte einmal den Link in diesem Forum veröffentlicht und werde den Beitrag gelegentlich recherchieren. Stichwort müsste nach meiner Erinnerung "wird es freuen" sein.
Was mich seinerzeit interessierte war Blauanregung und dafür liefert die 470 nm-LED bessere Intensität als alle anderen Anregungsbeleuchtungen.
Viele Grüße
Rolf-Dieter
Edith hat es gefunden: http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=11244.msg82489#msg82489
Hallo Bernd,
das ist im Prinzip eine halbe Bestätigung einer spontanen Idee von mir. Ist dies tatsächlich mit den im Handel üblichen Kfz Lampen möglich?
Ich kann mich daran erinnern, mit Rolf-Dieter neulich bei einem Treffen darüber philosophiert zu haben. Wir waren uns jedoch nicht sicher, ob der UV-Anteil bei den in den Kfz üblichen Lampen herausgefiltert würde und wie. Ich würde denken, dass UV gerade bei Kfz Lampen herauszufltern wäre, denn gerade der kurzwellige Anteil des Lichts hat gravierende Auswirkungen auf die Dauer der Dunkeladaption des Auges. Blaues Licht im Straßenverkehr ist ohnehin eine ziemlich dumme Mode (auch wenn's schick aussieht).
Gruß
Thilo
Hallo -
in der Tat! Dummerweise (für den Fluoreszenzmikroskopiker) wird das UV bei den Kfz-Xenonlampen herausgefiltert!
Gruß
Rolf
Hallo Thilo,
die verwendete Lampe stammt aus dem Handel, wo man bieten muß. Mit etwas Glück und Geduld bekommt man ein paar mit Vorschaltgerät für 20 Euro. Den Sockel und die Farbtemperatur kann man sich aussuchen. Zwar habe ich schon die höchste Farbtemperatur gewählt, die verfügbar war, ob es tatsächlich 12000 Kelvin sind, kann ich jedoch nicht prüfen. Diese Brenner haben aber alle einen Glaszylinder als Schutzrohr, der wohl einiges an UV wegfiltert. Diesen zu entfernen war mir immer etwas zu riskant. Aber bei 365nm sehe ich damit auch noch etwas, sofern das Präparat dazu geeignet ist. Für Blauanregung hat man auf alle Fälle etwas mehr Power als mit einer Halogenlampe.
Viele Grüße
Bernd
Hallo Bernd,
Das sind tolle Aufnahmen!
Danke auch für die Aufklärung der Bezugsquelle. Den Kurven zufolge, die Rolf-Dieter mit seinem Link vom Zeiss Campus postete, ist die Lichtverteilung beim Xenon offenbar gleichmäßiger. Dies wird dort jedoch weniger intensiv dargestellt. Halogenlampen, sind bei bestimmten blauen und violetten Intensitäten "effizienter" (Liniencharakter des enthaltenen Edelgases). Wie immer ist das alles eine Frage der Normierung. Auch Xenon Lampen können mit Hg (Quecksilber) versetzt sein, was im kurzwelligen eine noch bessere Energieverteilung ergibt.
Es ist ohnehin schwer die Energieverteilungen vernünftig zu skalieren, was die dargestellte Effizienz angeht. Eine schwachbrüstige UV-LED mit ein paar mW Leistung kann es ja auch nicht mit einer 100W Halogenlampe aufnahmen. Die 3W LEDs machen Probleme bei der Kühlung. Auch Festkörper sind nur bedingt leidensfähig. ;)
Versuch macht klug.
Danke fürs Zeigen!
Gruß
Thilo
Hallo Thilo,
Danke fürs Kompliment! :)
ZitatEs ist ohnehin schwer die Energieverteilungen vernünftig zu skalieren, was die dargestellte Effizienz angeht. Eine schwachbrüstige UV-LED mit ein paar mW Leistung kann es ja auch nicht mit einer 100W Halogenlampe aufnahmen. Die 3W LEDs machen Probleme bei der Kühlung. Auch Festkörper sind nur bedingt leidensfähig. Zwinkernd
Da täuschst du dich aber ein wenig! Vor ein paar Jahren fing ich auch erst an, bei Blauanregung mit dem Filtersatz 09 eine 100W Halogenlampe zu nehmen, weil ich nichts anderes hatte und auch nichts kannte. Die Lampe mußte ich auch ziemlich aufdrehen, um etwas glimmen sehen zu können, dazu braucht man einen entsprechend dicken Trafo, der seine 10 Ampere verkraftet. Als ich mir dann aus Neugierde eine 1W LED gekauft habe, um die anstelle der Lampe in das Lampenhaus zu pflanzen, traute ich meinen Augen nicht. Bei viel weniger Energieverbrauch eine viel helleres Bild! Inzwischen sind auch höhere Leistungsklassen von LEDs erschwinglich geworden. Wenn man die Kühlkörper nicht zu mickrig ausführt und den Stom nicht über den Maximalwert überfährt, halten die LEDs auch eine Weile.
Nun kann man eine LED aber nur für eine Anregungsart einsetzen, wo sie besonders wirksam ist. Die Transmissionskurve des Anregungsfilters und die Emmisionswellenlänge der LED müssen zueinander passen, sonst kommt am Präparat nichts an und es bleibt dunkel. Die Xenon-Lampe hat eben den Vorteil, daß ich am IIIRS die Filtersätze von Violettanregung bis Grünanregung durchschalten kann, ohne dabei immer die LED wechseln zu müssen.
Viele Grüße
Bernd
hallo Bernd
Zitat : Diese Brenner haben aber alle einen Glaszylinder als Schutzrohr, der wohl einiges an UV wegfiltert. Diesen zu entfernen war mir immer etwas zu riskant.
Was könnte denn dabei geschehen ? Stehen die unter Druck oder sind sie mit einem Schutzgas gefüllt ?
lG
Wolfgang
Hallo Wolfgang,
das Schutzrohr ist eine Glaszylinder um den Brenner herum, der mit im Sockel eingegossen ist, am Ende jedoch offen, damit dort die Leitung von der Elektrode zurückgeführt werden kann. Man müsste diesen Glaszylinder also zertrümmern oder zerschneiden, ohne den Brenner dabei zu beschädigen. Dieser steht nämlich unter Druck.
Viele Grüße
Bernd
hallo Bernd
dann müsste es doch möglich sein mittels DREMEL und kleiner Diamantscheibe, ein Fenster in diesen Glaszylinder zu schneiden - die Grundstabilität des Zylinder bliebe dann erhalten
lieben Grüsse
Wolfgang
Hallo Wolfgang,
der Glaszylinder könnte ruhig ganz entfernt werden, dazu bräuchte man nur mit der Trennscheibe am Sockel abtrennen. Aber leider kann dieser dann nicht weggezogen werden, weil die Rückleitung außen entlangläuft. Man müsste den Zylinder also auch noch in zwei Hälften zertrennen.
VG
Bernd
Hallo Bernd,
Du hast Recht und ich mich nicht getäuscht. Eine 1W oder 3W LED ist bereits sehr hell. Ich meinte, die kleinen LEDs mit ein paar mW Leistung, die ohne Kühlung auskommen und typisch 50 mW Leistungsaufnahme haben (das ist bestenfalls 1/20 der Lichtausbeute, die Du meintest).
Den Vergleich habe ich bewußt auf die Spitze getrieben, da mir die Skalierung im Zeiss Campus (welchen Rolf-Dieter postete) eher willkürlich vorkommt, um eine gute Entscheidung zu treffen. Bezogen auf was wurde hier beispielsweise das Spektrum der Xenon Lampe so viel schwächer dargestellt, als das einer Halogenlampe? Das sind berechtigte Fragen solchermaßen auf Powerpoint getrimmter Grafiken. Hier fehlt der physikalische Bezug und die korrekte Normierung, um eine realistische Einschätzung zu erhalten. Das war gemeint. Die Grafiken des Zeiss Campus scheinen eher die modernen LED Beleuchtungen und in zweiter Linie Halogenlicht von Zeiss verkaufen zu wollen. Was prinzipiell auch nicht schlecht ist, aber...! Bitte um Entschuldigung, aber als Physiker fällt mir derlei Unsinn halt sofort ins Auge.
Mir ging es daher eher um die Aussagekraft der dort gefundenen Abbildungen einer (scheinbaren) spektralen Intensität der abgebildeten Lichtquellen. Die Xenonlampe ist unter dem Link dort sehr schwach dargestellt.
Eine "weiße" LED verteilt das Licht eben auf ein viel breiteres Spektrum, während eine 470nm LED das gesamte Licht in einem sehr schmalen Bereich effizient zur Verfügung stellt und gerade für die Fluoreszenz daher geeigneter scheint, wenn sie so speziell daher kommt. Und ja: Der Nachteil der schmalbandigen LEDs für die Fluoreszenzanregung ist der, dass man sie tauschen muss, um eine andere Anregung hinzu bekommen. Es gibt hier keine wirklich optimale Lichtquelle. Die einen sind Allrounder, die anderen Spezialisten. Es kommt immer auf den Anwendungsfall an.
Dennoch finde ich Xenon so betrachtet sehr interessant, weil es ein breites Spektrum von Licht und daher auch von Anwendungen bietet und auch ein "weißeres", d.h. blaueres, dem Tageslicht ähnlicheres Licht, als selbst Halogenlampen. Das ist auch für die Fotografen und Filmer unter uns interessant, weil sie keinen lichtschluckenden Filter benötigen, um einen verbesserten Weißabgleich hinzubekommen. Dennoch gilt hier auch zu beachten, dass "weiß" (=blauer Spektralbereich im Maximum) beim Sonnenstand eben auch Mittag meint (und hier die Farbtemperatur blöderweise auch noch von der geografischen Breite abhängt - Astronomenmodus aus).
Ich hatte neulich das Vergnügen ein Ausstellungsstück eines Mikroskops des bekannten Herstellers mit Halogenlicht fotografisch unter die Lupe zu nehmen, bevor ich eine Bestellung aufgab. Hier zeigte sich dieser Unterschied extrem deutlich. Die Bilder sind ohne digitale Korrektur der Farbtemperatur eher als "braun", denn als weiß zu bezeichnen gewesen. Das bedeutet auch, dass eine solche ausgelutschte Halogenbirne die Farben eigentlich nicht mehr korrekt wiedergeben kann. Ich will jetzt gar nicht erst auf die Auswirkungen auf Farbsäume der Apos im digitalen Bild eingehen... :-)
So besehen sind blauweiße LEDs oder Xenonlampen auch für diesen Zweck sicherlich besser geeignet. Die LED hat hier vermutlich den Vorteil der längeren Lebenserwartung, bevor sie solchermaßen ausgelutscht ist und hat eine geringere Neigung (praktisch gar nicht), einer Verschiebung der Farbtemperatur bei Strom geregelter Helligkeitsanpassung gegenüber einer Halogenlampe beispielsweise.
Das sind alles Faktoren, die eine Auswahl betreffen.
Viele Grüße
Thilo
Hallo,
Vergleiche ohne exakte "Absolut"-Skalierung finde ich auch höchst ärgerlich. So etwas stößt mir auch immer wieder in Grafiken von Magazinen wie "Der Siegel" auf, bei denen Balkendiagramme oder Kurvenverläufe nicht am Nullpunkt beginnen und damit auf den ersten Blick eine völlig falsche Interpratation implizieren. Allerdings: Ich sehe in der Zeiss-Grafik keine Halogenlampe, zuindest nicht das leuchtmittel, das man üblicherweise im deutschen Sprachgebrauch so nenntn. Ich denke, dass mit "Metal Halide Lamp" eher eine Speziallampe vom Typ CSI gemeint ist - oder irre ich mich da? Aber tatsächlich hat die Flash-Grafik Schwächen bezüglich der Exaktheit, denn es hapert ja schon an der Angabe der Leistungsaufnahme des Leuchtmittels. Wieviel Watt LED? Wieviel Watt HBO? Die Grafik zeigt meines Erachtens lediglich die unterschiedliche Bandenverteilung bzw. spektrale Verteilung, sagt aber nichts über die absolute Lichtquantenausbeute der einzelnen Leuchtmittel aus. Leider.
Hezliche Grüße
Peter
Zitat von: Thilo Bauer in März 17, 2013, 21:20:18 NACHMITTAGS
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Ich hatte neulich das Vergnügen ein Ausstellungsstück eines Mikroskops des bekannten Herstellers mit Halogenlicht fotografisch unter die Lupe zu nehmen, bevor ich eine Bestellung aufgab. Hier zeigte sich dieser Unterschied extrem deutlich. Die Bilder sind ohne digitale Korrektur der Farbtemperatur eher als "braun", denn als weiß zu bezeichnen gewesen. Das bedeutet auch, dass eine solche ausgelutschte Halogenbirne die Farben eigentlich nicht mehr korrekt wiedergeben kann. Ich will jetzt gar nicht erst auf die Auswirkungen auf Farbsäume der Apos im digitalen Bild eingehen... :-)
So besehen sind blauweiße LEDs oder Xenonlampen auch für diesen Zweck sicherlich besser geeignet. Die LED hat hier vermutlich den Vorteil der längeren Lebenserwartung, bevor sie solchermaßen ausgelutscht ist und hat eine geringere Neigung (praktisch gar nicht), einer Verschiebung der Farbtemperatur bei Strom geregelter Helligkeitsanpassung gegenüber einer Halogenlampe beispielsweise.
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Lieber Thilo,
wir diskutieren hier zwar über Anregungsbeleuchtungen für Fluoreszenz, aber jetzt bringst Du auch noch die allgemeine Mikroskopbeleuchtung (Weißlicht) ins Spiel.
Ich weiß jetzt nicht wie Du getestest hast, aber für eine ordentliche Farbwiedergabe ist eine weiße LED nur bedingt geeignet, für mich sogar so enttäuschend, das ich für auf weiße LED umgerüstete Mikroskope den Rückbau auf Halogenlicht betreiben muss. Natürlich ist der Aufwand für mich sehr ärgerlich, aber für meine Aktion "mach flott den Schrott" kann ich die freigesetzten LED's als Mikroheizer für den unteren Temperaturbereich einsetzen.
Für einwandfreie Farbwiedergaben gibt es zur Zeit wirklich nichts besseres als Halogenbeleuchtung.
Bei Halogenlicht wird die Intensität mit Neutralfilter gedämpft und nicht über den "Helligkeitsregler", der dann, wie Du schon festgestellt hast, kein weißes Licht liefert.
Kommen wir jetzt aber zum Anregungslicht für Fluoreszenz zurück. Es ist tatsächlich so, dass für Blauanregung immer eine 3 Watt/470 nm-LED besser ist. Deshalb lasse ich ja auch meinen HBO-Brenner kalt.
Viele Grüße
Rolf-Dieter
Hallo Thilo,
ZitatEine 1W oder 3W LED ist bereits sehr hell. Ich meinte, die kleinen LEDs mit ein paar mW Leistung, die ohne Kühlung auskommen und typisch 50 mW Leistungsaufnahme haben (das ist bestenfalls 1/20 der Lichtausbeute, die Du meintest).
diese kleinen LEDs mit 5mm Steckdurchmesser lassen sich zwar in der superhellen Version zwar noch als Taschenlösung für Hellfeld und Phase bis zur mittleren Vergrößerung einsetzen, die Stromaufnahme beträgt 20 bis 50mA, aber als blaue LED sind diese eben doch zu schwach, um irgendetwas zum Fluoreszieren zu bringen. 1 Watt ist da schon das Minimum, wenn man auch was sehen will.
Der Lichtweg vom Kollektor bis zum Kondensor bzw. Objektiv sollte dabei nicht zu lang und zu verwinkelt sein. Auch ein mattierter Kollektor, wie er sonst immer üblich ist, wäre für die Fluoreszenz eher ungünstig, da auch die Intensität gemindert wird.
Erstmal muß es überhaupt funktionieren, dann kann man optimieren.
Viele Grüße
Bernd
So, der Glaszylinder ist inzwischen weg und es kommt nun noch mehr kurzwelliges Licht zum Präparat:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures003/121496_66437411.jpg)
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures003/121496_36893500.jpg)
Violettanregung mit einem Schmalbandfilter
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures003/121496_49594800.jpg)
Blauanregung bereits ein wenig überstrahlt.
VG
Bernd
Lieber Bernd,
ich denke diese Aufnahmen zeigen doch das es mit Xenon geht! Vielen Dank. Ich sehe auch die enormen Vorteile gegenüber der LED, dass man variable Anregungsfilter bis hin zu Graufiltern für Hellfeld-Auflicht mit einer Lichtquelle realisieren kann. Genauso war es ja (früher) mit den HBO Brennern und Filterrevolver/Filtermagazin vorgesehen. Ich werde es auf jeden Fall auch ausprobieren!
Viele Grüße
Karl
Hallo Karl,
es war gestern schon recht spät, daß ich nicht alle Varianten durchtesten konnte. Inzwischen geht auch die UV-Anregung:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures003/121567_23179698.jpg)
UV-Anregung bei 365nm
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures003/121567_36453459.jpg)
Violett-Anregung bei 405nm
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures003/121567_29792926.jpg)
Blau-Anregung bei 470nm
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures003/121567_65613256.jpg)
Grün-Anregung bei 510nm
Da du mir deinen Aufbau mal gezeigt hattest, müßte sowas bei dir auch machbar sein.
VG
Bernd