LED versus HBO100W2

[Ronald Schulte]

Hallo die Runde,

Hat jemand schon Praxis Erfahrung mit ein LED die für Fluoreszenz eingesetzt werden kann und der das ganse Spektrum bedient so das Mann mit ein LED Mikroskopieren könnte.

Ich nutze noch immer den HBO100W2 aber möchte eigentlich mal Umrüsten nach ein tauglichen LED.

Grusse Ronald

[the_playstation]

Hallo Ronald.
Mit einer LED wird das schwierig, da LEDs recht schmalbandig sind. Ich würde mehrere LEDs nutzen die man wechseln kann. Z.B. über einen Steckanschluß. Je nach Bedarf kann/müßte man dann die LED tauchen. So mache ich es (Praxis).

Theoretisch könnte man über eine Zusammenführung (ähnlich einem Binotubus) mehrere LEDs vom Strahlengang vereinigen und hätte dann mehrere Spektren zur Verfügung (Theorie).

Liebe Grüße Jorrit.

[reblaus]

Hallo Ronald -

für die Auflichtfluoreszenz an meinem Axioskop habe ich statt der früheren HBO-Leuchte nun einen Leuchten-Umschalter (mit Klappspiegel) montiert. Damit kann ich mit einem Griff zwischen einer weißen LED und einer Nichia-LED für 365 nm wechseln.

Bei der weißen LED handelt es sich um eine Luminus CBT-140 (cool white standard), die noch bis 420 nm eine vernünftige Lichtintensität liefert. Zwar habe ich sie wassergekühlt und kann sie mit 21 A Dauerstrom betreiben, aber das ist praktisch nie nötig. Man erkennt auf dem Bild das dicke Stromversorgungskabel und den blauen Wasserschlauch zum PC-Kühler.

Bei dieser Ausrüstung ist nur bei  405 nm eine Lücke - wenn mit diesem Filtersatz gearbeitet werden sollte, müsste man den LED-Einsatz austauschen, was mit einem Griff möglich wäre. Derzeit nutze ich in meinen Reflektorschiebern aber nur die Filtersätze Zeiss 01/06/09/14 (Erregerlicht bei 365/436/470/535 nm).




Ich möchte betonen, dass für Normalnutzer  für die sichtbaren Wellenlängen auch eine Cree LED XM-L, die auf einem vernünftigen Kühlkörper mit 3000 mA betrieben würde völlig ausreichen würde. Sie ist bei 470 nm dann genau so intensiv wie eine Royal-Blue-LED, die nur mit 1000 mA betrieben werden kann. Auf Filtersätze kann man für analytische Anwendungen auch bei schmalbandigen farbigen LEDs nicht verzichten, da die Banden doch breiter sind als angenommen.

Viele Grüße

Rolf

[reblaus]

Als Nachtrag hier Belegaufnahmen mit dieser Einrichtung:

http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=24459.0

Gruß

Rolf

[Ronald Schulte]

@Jorrit und Rolf,

Danke für die Beitragen. Ein Freund von mir hat gerade ein Power LED mit CPU Wasserkühlung im Test. Ich werde mal die Erfahrungen abwarten. Wenn was gutes raus kommt werde ich noch Berichten.

Grusse Ronald

[the_playstation]

Hallo Ronald.
Ich würde keine Wasserkühlung benutzen, wenn es sich irgendwie vermeiden läßt. A. nicht notwendig. B. anfälliger und wartungsintensiver. Motto: Je mehr Zeug, um so mehr Zeug kann kaputt gehen (Pumpe, Schläuche, Vorratsbecken, Wärmetauscher, Kühler, Stromversorgung, ...) .

Liebe Grüße Jorrit.

[reblaus]

Hallo -

ja, theoretisch hat Jorrit (wie so oft) Recht - aber in der Praxis hat sich, nachdem ich alle möglichen Varianten mit Luft, heat pipes u.a.m durchprobiert habe, bei mir doch die Wasserkühlung als das Optimum herausgestellt. Im letzten Jahr musste ich kein Wasser nachfüllen ...

Sie ist in übertakteten PCs lange erprobt, gebraucht relativ billig zu kriegen und kann problemlos ein Stück vom Mikroskop entfernt aufgestellt werden. Da man für die 30 A Stromversorgung sowieso ein dickes Kabel verlegen und eine dicke Stromversorgung vorhalten muss spielt ein zusätzlicher Doppelschlauch räumlich und ästhetisch keine Rolle.

Der eigentliche Wärmeaustauscher blieb bei meiner Wasserkühlung so winzig, dass man ihn problemlos anstelle der HBO-Lampe mit Fassung einbauen kann, wobei Zentrier- und Fokussiermöglichkeit der Leuchte erhalten bleiben.
Ein adäquate Luftkühlung, die ja relativ starr mit dem LED-Träger verbunden werden muss, ist hingegen so sperrig, dass ein abschreckender Weihnachtsbaum aus heat-pipes, Kühlrippen und Lüftern über dem Lampengehäuse entsteht.

Aus ähnlichen Gründen hat auch Volkswagen irgendwann die einfache und pflegeleichte, aber voluminöse und lärmende Luftkühlung durch die Wasserkühlung mit all ihrer Dichtungs- und Frostproblematik ersetzt.

Aber nicht vergessen: Für die meisten Hobby-Fluoretiker reicht eine weiße, luftgekühlte 3000 mA Cree auch völlig aus, wenn man es schafft, sie thermisch anständig mit einem großen Alugehäuse zu verbinden!

Viele Grüße

Rolf

[-JS-]

Lieber Rolf,

Du schriebst

Ich möchte betonen, dass für Normalnutzer für die sichtbaren Wellenlängen auch eine Cree LED XM-L, die auf einem vernünftigen Kühlkörper mit 3000 mA betrieben würde völlig ausreichen würde.

Das musste ich natürlich gleich mit einer Cree XM-L im 'Zeiss-Bunker' an einem Fluo-'Knochen' von Zeiss mit Filterhalter 2Fl und Blauanregung (435 nm, Filtersatz 06, danke für Deine Zuordnung) an einem Stativ Standard WL ausprobieren. Hier das auf die Schnelle erzeugte Ergebnis:



Zu sehen ist ein in AFE fixierter und mit W3A gefärbter Blattquerschnitt von Ammophila arenaria (von Jörg Weiß angefertigt), mit Plan 16, KPL 10x/18 Br, Pentax Pancake 40mm und EOS 70D aufgenommen (Bel.-Zeit 3 sec, 100 ASA).
Die Hauptsache: Es funktioniert ! Ich wäre nicht mal im Traum drauf gekommen, statt der HBO 50 eine stinknormale 3W-LED zu verwenden...
Vielen Dank für Deinen Tipp.
Zum Vergleich das fotografische Ergebnis mit gleichem Equipment, nun jedoch erstellt mit Beleuchtung durch eine HBO 50 und demselben Filtersatz:



Der einzige Unterschied ist die Reduktion der Belichtungszeit auf von 3 auf 0,8 sec und damit einhergehend eine marginale Unterdrückung des Rauschens, welche meiner Ansicht nach aber nicht weiter ins Gewicht fällt.

Viele Grüße
Joachim

[Klaus Herrmann]

Lieber Joachim,

schön und überzeugend. Spannend wird es allerdings erst, wenn man eine echte UV-Anregung braucht und die Fluoreszenzintensität gering ist!

[-JS-]

Hochgeschätzter Klaus,

Spannend wird es allerdings erst, wenn man eine echte UV-Anregung braucht und die Fluoreszenzintensität gering ist!

Das ist ganz zweifellos richtig und über jeden Zweifel erhaben.
Aus diesem kühlen Grunde habe ich meinen Beitrag auch mit dem folgenden Zitat aus dem Beitrag von Rolf eröffnet:

Ich möchte betonen, dass für Normalnutzer  für die sichtbaren Wellenlängen auch eine Cree LED XM-L, die auf einem vernünftigen Kühlkörper mit 3000 mA betrieben würde völlig ausreichen würde.

Extra für Dich, lieber Klaus, habe ich die entscheidenden vier Worte noch einmal fett hervorgehoben.

Viele Grüße
Joachim

[reblaus]

Hallo Klaus -

klar, für 365 nm braucht man im Gegensatz zur HBO eine separate Lampe, aber selbst ohne Leuchtenwechsler ist es kein Problem diese mit 2 Griffen auszuwechseln. Die Belastbarkeit und Leuchtstärke der Nichias hat sich in den letzten Jahren verdoppelt und liegt jetzt bei 365 nm in der Dimension einer HBO 50,  der Preis ist um ein Drittel zurückgegangen.
Für den Hobbyisten ist es ein wesentlicher Vorteil, dass eine UV-LED "mal eben" kurz angeschaltet werden kann, während das bei dem brutzelnden HBO-Ozongenerator ja immer die Frage aufwarf ob man wieder mal ein Prozent von dessen Lebensdauer opfern wolle.

Viele Grüße

Rolf

[Klaus Herrmann]

Extra für Dich, lieber Klaus, habe ich die entscheidenden vier Worte noch einmal fett hervorgehoben.

Das lieber Joachim ist nicht der einzige Grund, warum ich dich so schätze!

Die Belastbarkeit und Leuchtstärke der Nichias hat sich in den letzten Jahren verdoppelt und liegt jetzt bei 365 nm in der Dimension einer HBO 50,

Lieber Rolf, das muss ich doch glatt mal ausprobieren!

[Ronald Schulte]

@Alle,

Danke für euren response. Wir werden weiter testen und wollen vielleicht ein Art von LED Revolver entwickeln die genug Dampf hat und Elektrisch bedient werden kann. Genügend Kühlung steht auch schon wohl fest.
Wenn es Resultate gibt werde ich sicher nochmal ein Beitrag schreiben.

Grusse Ronald

[Horst Wörmann]

Hallo Ronald,

einen LED-Revolver habe ich mal gebastelt und in ein HBO-100-Gehäuse eingebaut. Details siehe hier auf der Bonner Webseite.
Zwei bis vier LEDs finden Platz, sind elektronisch per Programm wechselbar und in der Leistung zu regeln. 
Großer Nachteil ist die schlechte Wärmeabfuhr. Für mich aber kein Problem, weil die LEDs schnell ein- und auszuschalten sind und nur während der Beobachtung bzw. beim Foto leuchten. Schont das Präparat!
Trotzdem versuche ich jetzt, ein System mit fest eingebauten LEDs und dichroitischen Spiegeln zu bauen. Das vereinfacht die Wärmeabfuhr. Einen Protoypen gibt es aber noch nicht.

Viele Grüße aus Bonn
Horst

[Ronald Schulte]

Horst,

Danke, ein Prima Artikel und sowas haben wir auch im Kopf. Das werden wir uns merken und haben schon bemerkt das die Kühlung das grosste Problem werden wird.
Wir basteln weiter.

Grusse Ronald