HBO Lampe betreiben

helmi_xyz · April 25, 2014, 11:56:13 VORMITTAG

Hallo liebe Forumsmitglieder!

Ich möchte für einen wissenschaftlichen Versuch Proben mit UV-Licht bestrahlen, wobei die zu bestrahlende Fläche in etwa 10cm^2 groß ist. Ich möchte dafür eine HBO-Lampe wie zb diese (http://www.osram.de/osram_de/produkte/lampen/speziallampen/hbo/hbo/index.jsp) mit 100W Leistung benutzen.

Da hier im Forum einige Leute solche Lampen benutzen wollte ich fragen, ob jemand weiß welche Geräte ich dazu am besten bestelle. Ich habe schon Lampengehäuse gefunden, die sind allerdings recht teuer und vielleicht auch nicht für die Bestrahlung großer Flächen sondern eher für die Mikroskopie gedacht.

Ich weiß, das Thema hat jetzt nicht unbedingt mit Mikroskopie zu tun, aber falls jemand etwas weiß wäre ich dankbar.

Lg
helmi

Klaus Herrmann · April 25, 2014, 13:32:05 NACHMITTAGS

Hallo xyz

Die HBO dürfen aus Sicherheitsgründen nur in geschlossenen Gehäusen betrieben werden. Du wirst also nicht um ein Lampenhaus mit dem dazu passenden Trafo rum kommen. Eine Fläche von 10 cm² damit zu bestrahlen ist kein Problem. Man muss dafür geschätzt 1 m Entfernung Lampenhaus zu Objekt vorsehen. Die Leuchtdichte nimmt halt mit dem Quadrat der Entfernung ab. Wenn das dann nicht ausreicht wäre eine 200 W HBO die nächste Stufe. Spektrum ist gleich Leuchtdichte entsprechend höher.

Gut Licht!

Stefan_O · April 25, 2014, 13:48:13 NACHMITTAGS

Hallo Helmi,

es macht vielleicht Sinn uns mitzuteilen, was genau Du vorhast. Es gibt noch diverse andere Lösungen, etwas mit UV zu beleuchten. Eine HBO ist ein guter Punktstrahler und bräuchte eine UV-taugliche Optik, um eine Fläche gleichmässig auszuleuchten. Dir ist sicher klar, das eine HBO weisses Licht erzeugt?

Eine Möglichkeiten wären z.B. ein gebrauchter UV Transilluminator oder eine Deuterium-Lampe.

Gruss,
Stefan

helmi_xyz · April 25, 2014, 17:09:23 NACHMITTAGS

Hallo!

Vielen Dank für Eure Antworten erstmal.

Ich habe 1x1cm große Proben in einer Petrischale und dort drin ist auch noch eine Ätzlösung. Ich erhoffe mir, dass UV-Licht die Ätzreaktion auf meinen Proben verschnellert bzw. überhaupt startet.

Verwendet habe ich bereits eine handelsübliche Schwarzlichtlampe mit 20 Watt (Energiesparlampe) und einen Belichter den man zum Enwickeln von Fotolack verwendet (4 Röhren mit je 15 Watt). Beides hat nur mäßigen Erfolg gebracht.

Theoretisch sollten die Versuche besser klappen wenn man zu kurzwelligem UV-Licht hingeht und ebenfalls die Intensität erhöht. Theoretisch jedenfalls...
Also möchte ich kein teures Equipment für meine Vorversuche verwenden, allerdings wird in der Literatur meist eine Hg-Dampflampe mit 100 Watt oder mehr verwendet.

Über Deuteriumlampen werde ich mich mal erkundigen.

Falls noch jemand von Euch Tipps hat, wärs schon toll.

Lg
Helmi

Klaus Herrmann · April 25, 2014, 17:41:31 NACHMITTAGS

Hallo Helmi,

ZitatIch habe 1x1cm große Proben in einer Petrischale und dort drin ist auch noch eine Ätzlösung. Ich erhoffe mir, dass UV-Licht die Ätzreaktion auf meinen Proben verschnellert bzw. überhaupt startet.

Kannst du das mal etwas chemisch erläutern? Das ist mir schleierhaft. Was wird geätzt und was ist das für eine Ätzlösung die durch UV aktiviert wird?

Rene · April 25, 2014, 22:13:35 NACHMITTAGS

Hi Helmi, did you consider a UV LED ? I am myself using a Nichia 1W on our scopes (as a replacement for a Hg burner), but also to activate UV-glue. It seems reasonably uniform, straight from the 'bulb'. You will reach a 10 cm² area within 5cm or so from the LED. A little higher would dim the light, but more uniform on your target.

Good luck, René

Hugo Halfmann · April 27, 2014, 10:03:28 VORMITTAG

Hallo Helmi,

ich kann mich Renes Vorschlag nur anschließen: Versuche es mit einer UV LED und denk an Deine Augen! Z.B.:

http://www.led-tech.de/de/High-Power-LEDs-Edison/Edixeon-3W/Edison-Edixeon-3W-auf-Star-Platine-LT-2115_142_143.html

Das dürfte deutlich kostengünstiger sein als Versuche mit einer HBO.

Stefan_O · April 27, 2014, 13:00:30 NACHMITTAGS

Verstehe ich nicht. Wenn es mit einer Schwarzlichtlampe und einem UV Fotolack-Belichter nicht geklappt hat, warum sollte es dann mit einer 400 nm LED klappen? Die Frage zielt ja auf UV-C ab...

Gruss,
Stefan

Werner · April 28, 2014, 09:16:14 VORMITTAG

Hallo Helmi!

Die für Vorversuche intensivste und auch preiswerteste Lampe ist eine Niederdruck-Quecksilberdampflampe (254nm). Man benötigt lediglich die Lampe, den passenden Sockel und eine Vorschaltdrossel, die auf 1 A Wechselstrom begrenzt. Die Lampe ist ein Linienstrahler.

Deuteriumlampen sind Niederdrucklampen, wegen des Deuteriums ziemlich teuer und brennen meist mit 300 mA Gleichstrom bei 60 V, sie liefern ein Kontinuum zwischen 180 und 360 nm. Das Vorschaltgerät ist auf die Lampe abgestimmt, deren Heizfadenspannung ( 4 - 10 V) hängt vom Typ ab. Es ist immer ein Teil der Stromversorgung des Hauptgerätes, in dem die Deuteriumlampe sitzt. Mir ist kein separates Vorschaltgerät bekannt - das artet in Bastelarbeit aus.

Für höhere bis höchste Leistungen werden dann Hochdrucklampen HBO (Quecksilber) und XBO (Xenon) verwendet. Dafür gibt es wieder separate Vorschaltgeräte.

Gruß - Werner

Stefan_O · April 28, 2014, 09:41:34 VORMITTAG

Hallo Werner,

ZitatEs ist immer ein Teil der Stromversorgung des Hauptgerätes, in dem die Deuteriumlampe sitzt. Mir ist kein separates Vorschaltgerät bekannt - das artet in Bastelarbeit aus.

Stimmt nicht. Natürlich gibt es separate Netzteile in allen Varianten und Preislagen. Das Flagschiff kommt von Heraeus Noblelight (PSD-186 http://www.heraeus-noblelight.com/de/products_1/optikanalytik_1/power_supplies.aspx und ist für alle Lampenvarianten ausgelegt.

Ich dachte eher an http://www.ebay.com/itm/Deuterium-Lamp-Power-Supply-NEW-D2-Heraeus-Hamamatsu-Agilent-Spectrometer-UV-Vis-/181387524350?pt=AU_Business_Industrial_Medical_Scientific_Equipment2&hash=item2a3b89f8fe, was in der Preisklasse gebrauchter HBO-Vorschaltgeräte liegt. Der Verkäufer hat auch passende Lampen im Angebot, die nicht teurer als eine neue 100 W HBO sind.

Ich will nicht sagen, dass D2 eine ideale Lösung für Helmi ist, aber eine Variante zum Nachdenken, wenn kurze Wellenlängen gefragt sind. Helmi könnte aber auch kundtun wo er wohnt, vielleicht gibt es einen Mikroskopiker mit einer HBO oder XBO in der Nähe zum Testen...

Gruss,
Stefan

Alfons Renz · April 28, 2014, 10:43:11 VORMITTAG

Hallo in die Runde,

Vielleicht ist unserem jungen Wissenschafler schon der einfache Rat ausreichend, sich in einem nahegelegenen Labor eine der allerorts in den Schränken verstaubenden Zeiss 'Kürbis-Lampen' samt Vorschaltgerät auszuleihen und damit einen Versuch zu machen. Das kostet nix und ist ein einer halben Stunde erledigt. Ich vermute, dass jedes (biologische) Labor, in welchem in den letzten 30 Jahren Auflicht-Fluoreszenz betrieben wurtde, noch eine solche Lampe besitzt. Auch die neueren Quecksilber-Hochdruck-Lampen oder andere Fabrikate wären natürlich für einen Test geeignet. Nur wird man diese nicht so leicht 'geschenkt' bekommen.

Wäre es hier in Tübingen. dann könnte man den Test noch heute und sogleich machen!

Herzliche Grüße,

Alfons

helmi_xyz · April 28, 2014, 21:22:30 NACHMITTAGS

Hallo

Vielen Dank für Eure Tipps!

Da ich die Lampe tatsächlich für meine Dissertation brauche (oder auch nicht) werde ich wohl bei anderen Instituten nachfragen ob die eine passende UV-Quelle haben. Falls ich dann tatsächlich eine UV-Quelle bestellen werde, sind Eure Tipps sicher nützlich für mich.

Zum Versuch selbst:
Das Bild http://www.ece.nus.edu.sg/stfpage/elechoi/choi/img12.jpg zeigt ganz gut auf einen Blick was ich machen will. Allerdings will ich nicht Silizium sondern andere Halbleiter ätzen. UV-Bestrahlung könnte günstig sein, da sie mein Oxidationsmittel (Natriumpersulfat) in der Ätzlösung in Radikale zerlegt und auch weil die Elektronen im Halbleiter in höhere Energieniveaus gehoben werden. Zumindest theoretisch hilft beides beim Ätzen...

Ach ja. Wohne in Wien. Falls ein Mikroskopierer hier in der Nähe wohnt.

Lg
Helmi

wilfried48 · April 28, 2014, 23:31:34 NACHMITTAGS

Hallo Helmi,

ich hab mir die Abbildung angesehen und verstehe nicht warum der Si Wafer geätzt werden soll da er doch vollflächig mit Gold (gelb im Bild) beschichtet ist. Meines Erachtens fehlt da ein sogenannter "lift off" Schritt wo das Gold, dort wo der Photolack drunter ist, durch auflösen in einem Photolacklösemittel weggenommen wird. Dann ensteht allerdings beim anschliessenden Ätzen des freigelegten Siliziums die zum gezeigten Bild komplementäre Struktur im Silizium mit schmalen Gräben und breiten Stegen.

Habt ihr schonmal drangedacht nicht nass zu Ätzen, sondern trocken mit einer Argon Plasmaquelle, dann seid ihr nahezu unabhängig von der Chemie des verwendeten Halbleiters. Wie breit und wie tief sollen denn die Strukturen werden (Grabenbreite, Stegbreite, Aspektverhältnis) ?

viele Grüsse
Wilfried

helmi_xyz · April 29, 2014, 08:13:17 VORMITTAG

@Wilfried

Der Ätzprozess funktioniert so, dass das Silizium lokal dort angegriffen wird wo das Gold auf der Oberfläche aufgetragen ist. Gold wirkt quasi als Katalysator für die Ätzreaktion. Voraussetzung ist natürlich, dass das Ätzmittel unter die Goldschicht kommt. Das kann man zb dadurch erreichen, dass der Goldfilm so dünn aufgetragen wird, dass er nicht deckend ist. Speziell in dem Bild tritt vielleicht die Ätzlösung an den Resistkanten unter das Gold.

Bezüglich anderer Ätzmethoden: Gerade die soll ja nicht verwendet werden. Die Ätzmethode im Bild soll in Zukunft quasi als einfache Alternative zum herkömmlichen anisotropen Ätzen verwendet werden.

Lg
Helmi