Xenonlampe für Fluoreszenz

[Nomarski]

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

[Thilo Bauer]

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

[Peter V.]

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

[Rolf-Dieter Müller]

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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

[Nomarski]

Hallo Thilo,

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).

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

[Nomarski]

So, der Glaszylinder ist inzwischen weg und es kommt nun noch mehr kurzwelliges Licht zum Präparat:




Violettanregung mit einem Schmalbandfilter


Blauanregung bereits ein wenig überstrahlt.

VG
Bernd

[Karl73]

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

[Nomarski]

Hallo Karl,

es war gestern schon recht spät, daß ich nicht alle Varianten durchtesten konnte. Inzwischen geht auch die UV-Anregung:


UV-Anregung bei 365nm


Violett-Anregung bei 405nm


Blau-Anregung bei 470nm


Grün-Anregung bei 510nm

Da du mir deinen Aufbau mal gezeigt hattest, müßte sowas bei dir auch machbar sein.

VG
Bernd