Zeiss Leuchte 30: Halogen, LED, Xenon - aus einer Hand!

[reblaus]

Für Zeissianer: Leuchte 30 ist am universalsten!

Eigentlich ist sie ja für eine Halogenlampe 12 V, 30W vorgesehen.

Dankenswerterweise kann man aber einfach ein Türchen öffnen, die Halogenlampe herausnehmen und entweder eine preiswerte Xenonlampe vom KFZ-Bedarf reinstecken. Diese muss bekanntlich in waagerechter Lage betrieben werden und die Leuchte 30 erlaubt das - egal ob man sie hinten am Mikroskop befestigt oder ob sie bei einem Inversmikroskop nach unten strahlt. Das wurde aber an anderer Stelle bereits diskutiert.

Aber LED ist wegen der bequemen Regelmöglichkeit für die Routinearbeit doch die Beleuchtung der Wahl - deshalb der folgende LED-Finger:



Gegenüber den Leuchten 60/100 hat die Leuchte 30 nun doch einen Nachteil: Man kann das Leuchtmittel nicht zentrieren.  Die LED (3 A) auf dem Finger ist aber nur mit zwei Polyamid-Unterlagscheiben festgeklemmt und das Zentrieren ist deshalb kein Problem. Wärme ist auch kein Problem, die wird über den Flansch an das Gehäuse abgeleitet.

Wer nun ein besonders buntes Bild fotografieren möchte und deshalb Halogen bevorzugt - kein Problem. Mit zwei Griffen die Halogenlampe wieder eingesetzt, mit weiteren zwei Griffen die Stromversorgung umgestöpselt und los gehts.

Ehre, wem Ehre gebührt - zwar hatte ich mit einem aus Kupfer handgeschnitzten Teil ausprobiert ob das wirklich so geht, aber den Prototyp wollte ich hier lieber nicht zeigen - so habe ich gewartet, bis mir Bernd (Nomarski) etwas fotogeneres gedrechselt hat.

Viele Grüße

Rolf

[infusorien]

Hallo Rolf,

welche LED sieht man auf diesem Bild? Die Leuchtfläche scheint ja recht groß zu sein.

Viele Grüße

Gerd

[Nomarski]

Hallo Rolf,

die Idee stammt von dir, ich habe nur den Träger angefertigt, den Aufbau hast du gemacht. 
Sonst hatte ich immer die Leuchte 60 und 100 mit solchen LEDs ausgestattet, aber wenn man wenig Platz hat, dafür so große Stative, dann dürfen eben die Lampenhäuser nicht mehr so groß sein.

Viele Grüße
Bernd

[reblaus]

@Gerd:

Es handelt sich um die Cree XM-L T6, weiß, 910 Lumen, bis zu 3 A belastbar. Ich tausche meine weißen LEDs Zug um Zug gegen diese aus - nicht wegen der Lichtstärke, denn die LED ist nicht so viel heller als die 700/1000 mA-Version, sondern wegen des von dir richtig erkannten großen Emitters, der tatsächlich manches Ausleuchtungsproblem gelöst hat, im Gegensatz zu den Leuchtflächen, die aus 4 Emittern zusammengesetzt sind und dann ein Kreuz projizieren.

@Bernd:

Ja, Ideen haben viele - aber die meisten davon scheitern halt mangels vernünftiger Durchführung!


Viele Grüße

Rolf

[Bastian]

Hallo Rolf,

schöne Lösung, nur Leuchte 30 ist soooo selten!

Wenn Dir der Sinn nach großem Emitter steht, schau doch mal nach der Seoul P7, der Emitter ist noch ein gutes Stück größer. Zumindest ist die Linse erheblich größer, wenn man die Flächen betrachtet die leuchten, so sind die wohl in etwa gleich groß. Aber da es hier ja um die Ausleuchtung geht, könnte die P7 vielleicht noch ein gleichmäßigeres Licht liefern?




Grüße,
Bastian

[reblaus]

Hallo Bastian -

wie schon erwähnt ist es ein Kreuz mit dem breiten Kreuz zwischen den vier Emittern der P7. Das ist breit genug, dass es die Ausleuchtung ohne Mattscheibe ziemlich stört, während die feinen Trennlinien auf dem einen Emitter der Cree gut wegzufokussieren sind.
Dasselbe Problem war bei einigen UV-LEDS die ich mal ausprobiert habe um die teure Nichia zu umschiffen.

Viele Grüße

Rolf

[Bastian]

Rolf,
beim erneuten Durchlesen Deines Beitrags sehe ich es auch. Da habe ich wohl nicht genau genug gelesen. Nichts für ungut.

Bastian

[Stephan Hiller]

Hallo Rolf,

ich will die Qualität der mechnaischen Ausführung des "LED-Halters" für die Zeiss Leuchte 30 in keinster Weise schmälern, aber ich hege die Befürchtung dass die Cree XM-L, wenn sie längere Zeit über 700 mA bestromt wird, ein Kühlungsproblem bekommen dürfte. Hast du mal unter diesen Bedingungen mit einem Infrarotthermometer die Temperatur des LED Halters gemessen? Lt. Datenblatt hat die Cree XM-L bei 120 Grad in der Sperrschicht nur noch 80 % Ihrer Ausgangsleistung. Und wenn der Kühlhalter nur 80 Grad warm wird dann hat die LED garantiert über 120 Grad. Die Folgen für die Lebensdauer und die Farbtempertur sind bei "überhitzen" LEDs erheblich.
Die wärmetechnisch bessere Ankoppelung - bei der man freilich die Versabilität der unterschiedlichen Lichtquellen verliert - ist eine direkte Ankopplung mittels geschraubtem Kühlkörper an Stelle des Hohlspiegels der Leuchte 30. Das ermöglicht nebenbei auch eine ganz einfache Zentrierung in x-y von Aussen. Bei dieser Ankopplungsmethode kann das gesamte Gehäuse der Leuchte 30 als sehr effizienter "Kühlkörper" wirken. Und wenn man mehrere Leuchten 30 sein Eigen nennt ist man hinsichtlich der Lichtquellen auch wieder flexibel .

Grüße

Stephan

[reblaus]

Hallo Stephan -

deine Argumente sind durchaus richtig und ich bin mir der Probleme bei der Wärmeableitung auch durchaus bewusst. Ich habe das wegen der Schmiererei noch nicht gemacht aber man könnte die Ableitung noch etwas verbessern, z.B. mit Wärmeleitpaste auf der Auflage - aber den Spiegel würde ich niemals antasten wollen, denn Bastian hat ja schon darauf hingewiesen, dass die Leuchte 30 selten, d.h. recht teuer ist.

Meine Wärmemessung hat sich bisher auf die Fingerrückenmethode beschränkt und der Finger wird tatsächlich so heiß, dass man nicht länger als eine Sekunde dranbleiben möchte.

Allerdings habe ich diese LED auch nur für die Fingerprobe mal mit 3 A betrieben, denn z.B. für die Blaufluoreszenz ist eine blaue LED mit 500 mA immer noch wesentlich ergiebiger als die dicke weiße mit 3000 mA.

Mir geht es einzig um den großen Emitter und die wesentliche Verbesserung der Ausleuchtung.

Viele Grüße

Rolf

PS. Die UV-LED lebt und leuchtet noch!

[Bastian]

Hallo Rolf,

ich habe im letzten Jahr einen Thermoelement Messverstärker mit Datenlogger entwickelt, wenn Du willst, kannst ja die Temperatur damit einmal genau vermessen

Aber Scherz bei Seite, von diesen Wärmeleitpasten und Klebern halte ich nicht all zu viel. Die Wärmeleitfähigkeit ist i.d.R. um mindestens eine bis zwei 10er Potenzen schlechter als bei den Metallen. Zugegeben Luft ist noch schlechter, aber wenn man die Kontaktflächen der LED und des Kühlkörpers entsprechend fein schleift (FEPA 2000), bzw läppt, ist die Wärmeleitfähigkeit bei Metall auf Metall ziemlich gut....

Deine "geschnizte" Betaversion aus Kupfer dürfte aber auch die Wärme um einiges besser abgeleitet haben: Wärmeleitzahl Aluminium (99,5% Al) 236 Wm^-1K^-1, höher legierte Al-Sorten entsprechend weniger. Kupfer 401 Wm^-1K^-1. Noch besser wäre Silber mit 429 Wm^-1K^-1. Als Vergleich Wärmeleitpaste 4-10 Wm^-1K^-1 und Luft 0.3 Wm^-1K^-1

Vielleicht sollte Bernd mal was aus Cu drehen?

Bastian

[Nomarski]

Vielleicht sollte Bernd mal was aus Cu drehen?

Warum denn nicht gleich Gold oder Platin? Einen kleinen CPU-Lüfter könnte man übrigens auch noch am oder im Gehäuse unterbringen, der die aufkommende Wärme abbläst. Solche Aufsatzlüfter hat es auf jeden Fall für das Lampenhaus 100 gegeben.

Viele Grüße
Bernd

[Bastian]

Bernd,

Warum denn nicht gleich Gold oder Platin?

weil das eine schlechteren Wärmeleitfähigkeit hat als Silber 
Pt: 71 Wm^-1K^-1, Au: 314 Wm^-1K^-1

Ich denke allerdings schon dass das mit Kupfer etwas bringen sollte.
Bastian

[Nomarski]

Ich denke allerdings schon dass das mit Kupfer etwas bringen sollte.

Deswegen auch diese Cree mit dem Kupferkern: 

[reblaus]

Hallo Bernd -

Mattschwarz würde durch Wärmeabstrahlung auch noch was bringen!

Gruß

Rolf

[Nomarski]

Hallo Rolf,

dann laß uns doch gleich Nägel mit Köpfen machen und noch ein paar Kanäle für das Kühlwasser setzen. Darauf kommt es nun auch nicht mehr an.

Viele Grüße
Bernd