Xenonlampe für Fluoreszenz

[Nomarski]

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:




Wenn die Kollektoroptik fehlt, kann auch eine improvisiert werden, hier zu sehen mit Verstellmöglichkeit.


Das erste Foto zeigt eine Fragillaria-Kette im Mischlicht zwischen Blauanregung im Auflicht und gedämpften Durchlicht.


Versuch an einem Lavendelschnitt, Blauanregung mit Filtersatz 09 im IIIRS.


Dazu im Vergleich Dunkelfeld mit Violettanregung im Auflicht gemischt, Objektiv 10-fach.


Auflichtfluoreszenz, Blauanregung (Filtersatz 09), Objektiv 40-fach.

VG
Bernd

[Rolf-Dieter Müller]

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

[Rene]

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

[Nomarski]

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. 

Viele Grüße
Bernd

[peter-h]

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

[Nomarski]

Hallo Peter,

Bisher 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

[Rolf-Dieter Müller]

...
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

[Thilo Bauer]

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

[reblaus]

Hallo -

in der Tat! Dummerweise (für den Fluoreszenzmikroskopiker) wird das UV bei den Kfz-Xenonlampen herausgefiltert!

Gruß

Rolf

[Nomarski]

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

[Thilo Bauer]

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

[Nomarski]

Hallo Thilo,

Danke fürs Kompliment! 

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. 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

[knipser009]

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

[Nomarski]

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

[knipser009]

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