Farbige LED's

Florian D. · Januar 28, 2022, 13:25:34 NACHMITTAGS

Hallo Forum

ich beschäftige mich gerade mit Messungen der Anisotropie im monochromatischen Auflicht. Das ist extrem lichtfressend. Für diese Zwecke muss die Lichtquelle allerdings nicht besonders scharfbandig sein und ich frage mich daher, ob man das nicht mit farbigen LED's bewerkstelligen könnte. Die sind ja immer noch recht schmalbandig und wohlfeil gesockelt für Lichterketten o. ä. erhältlich. Hat sich schonmal jemand sowas näher angesehen?

Viele Grüsse
Florian

Stephan Hiller · Januar 28, 2022, 14:30:11 NACHMITTAGS

Hallo Florian,

um welche Wellenlänge(n) geht es denn?

Grüße

Stephan

Florian D. · Januar 28, 2022, 14:42:06 NACHMITTAGS

Hallo Stephan,

nun, die Standardwellenlängen wären 470, 546, 589 und 650 nm. Dafür gibt es auch Interferenzfilter, die man nachschalten könnte, wenn man es doch mal genauer braucht.

Viele Grüsse
Florian

Werner · Januar 28, 2022, 14:58:07 NACHMITTAGS

Die Lichterketten-Leds sind viel zu schwach (20 mA) und die Dies liegen irgendwie nebeneinander.

Empfehlenswert sind Einzelleds mit 1 oder 3 W, wegen des kleinen Chips präzise fokussierbar. Zum Farbwechsel auf einem Schieber anordnen (hat Wilfried mal so gemacht). Einen passiven CPU-Kühlkörper könnte man auch als Revolver mit den Leds zurechtbasteln.

Gruß - Werner

MiR · Januar 28, 2022, 18:39:26 NACHMITTAGS

Hallo Florian,

ein derartiges Unterfangen (Auflicht-Anisotropie, monochromatisch) habe ich auch gerade in Arbeit.
Ich gehe lieber den Weg der stärkeren Lichtquelle, da ich nicht dauernd die Beleuchtungsquelle wechseln will. Mein Ansatz versteht sich unter Verwendung von Metallinterferenzfiltern ( ich Moment mal unabhängig von Halbwertsbreite und Gesamt-Transmission) an einem Mikroval-Mikroskop (Amplival pol u bzw. modifiziertem Fluoval) bei Verwendung eines Leitz-Kippkompensators.
Polychromatisch kein Problem, monochromatisch kann ich gerade noch was erkennen, wie du es ja schon selber festgestellt hattest ... Mir wurde die LED XHP70 empfohlen, warte aber noch auf die Reglerplatine. Wenn ich mich recht erinnere, hattest du mal im Forum um Hilfe hinsichtlich der Anbindung eines Spekols an einen Motor gebeten. Wenn ich mich nochmal richtig entsinne wurde in einem Beitrag (englische Mikroskopieseite ....) die "Verknüpfung" eines Spekol an ein Amplival beschrieben. Hast du den Gedanken weiter verfolgt und war dies überhaupt zur Anbindung an ein Mikroskop gedacht ?

Viele Grüße aus Berlin
Michael

Florian D. · Januar 28, 2022, 20:58:45 NACHMITTAGS

Hallo Michael,

ja, die Adaption des Spekol verwende ich sehr gerne, z. B. in diesem Video, dass ich neulich an anderer Stelle hier eingestellt hatte:
https://imgur.com/a/5X2vk4k
Allerdings verliert man doch viel Licht mit dem Spektrometer.
Vielleicht ist das mit den Interferenzfiltern tatsächlich die bessere Alternative, aber ich befürchte, dass die Filter dabei doch ziemlich thermisch belastet werden.

Viele Grüsse
Florian

MiR · Januar 29, 2022, 15:23:35 NACHMITTAGS

Hallo Florian,

kann ich mir deine Adaption so vorstellen ? -> https://www.mccrone.com/a-poor-plm-microscopists-tunable-monochromatic-light-source/
Welches Mikroskop verwendest du ?

Hinsichtlich der Wärmeentwicklung an den (S)IF's, oder anderen Teilen des Mik, habe ich mir noch keine (großen) Gedanken gemacht, aber gut dass du den Punkt erwähnt hast. Generell denke ich (auch) über eine Minimierung der Belastung des Gesamtsystems bzw. Teile des Systems nach bzw. bin schon bei der Realisierung dieses Unterfangens.
Wobei die Systeme mehrfach-funktionell sein sollen:
1) Einbau eines Lichtverschlußsystems (PC gesteuert) im Fuß des Mikroskopes
2) aktuell werden die Filter händisch gewechselt, sehr viel schöner wird es mit einem motorgetriebenen Filterrad (PC gesteuert) welches in Verbindung mit der Filtermulde fixiert werden könnte

Viele Grüße aus Berlin,
Michael

Stephan Hiller · Januar 29, 2022, 19:34:01 NACHMITTAGS

Hallo Florian,

hier die Spektren von farbigen LEDs wie sie von namhaften Herstellern abgeboten werden:

z.B von Cree Modell XP-E2:

oder von Lumileds Modell Luxeon Rebel:

Das sind LEDs mit bis zu 5 Watt die man auf Sternkühlkörpern kaufen kann und dann entsprechend in Fassungen einbauen kann. z.B. für Zeiss als Stecksockel LEDs für AL Beleuchtungen (nachstehend auch noch zwei UV LEDs von Nichia):

Es gibt auch LEDs mit rel großer Halbwertsbreite:

Grüße

Stephan

Florian D. · Januar 29, 2022, 20:49:37 NACHMITTAGS

Hallo Michael,

anbei ein Bild der momentanen Adaption der Spektrometereinheit des Spekol an das Leitz Orthoplan.
Das 2. Bild zeigt eine Diskokugel, die ich heute für 7 Euro im Baumarkt erstanden habe und die facettierte Plastikhalbkugel abmontiert habe. Die Leistung wird mit 3 Watt angegeben, womit auf jede LED 1 Watt entfiele. Sie sind verdammt hell. Spektrum folgt.
Das wäre jetzt erst mal eine Billiglösung.
Das habe ich gerade noch dazu gefunden:
http://danyk.cz/reverz42_en.html

Viele Grüsse
Florian

Florian D. · Januar 29, 2022, 21:19:45 NACHMITTAGS

Hier noch schnell ein Spektrum!

MiR · Januar 30, 2022, 19:45:00 NACHMITTAGS

Hallo Florian,

hmm, unglaublich aber wahr, beim Anblick deines Baumarkt-Neuerwerbs hat mich spontan eine ungewichtete Mischung einer speziellen Art von Leuchtkörper-Neid (kannte ich bisher gar nicht von mir) und Pawlowschem Kauf-Reflex, angefallen. Erfreulicherweise haben mir die ersten Adressen am Platz, u.a. - LIDL (online) -, angezeigt, dass die ,,LED-Birne" wegen ,,großer Beliebtheit" ausverkauft ist, so dass mein Verstand (oder das was ich dafür halte...) Zeit hatte, nach unglaublich zähem Kampf, wieder die Oberhand zu gewinnen. Er meinte nämlich: ,,Ja Micha, das Ding ist unglaublich preiswert, aber, wir sollten doch erst einmal die Ergebnisse von Florian abwarten..." Ich hasse es zwar, wenn er mit dem ,,wir" daherkommt, aber ich muss ihm letztendlich zähneknirschend zustimmen.

Wie ich sehe, hast du schon das Spektrum angefertigt. Sicherlich keine positive Überraschung ,sprich die Maxima liegen, mehr oder minder, weit ab von den vier ,,Standardwellenlängen". Wäre sicherlich lösbar, aber schon wieder eine zusätzliche Baustelle. Ich gehe mal davon aus, das dein Spektrometer keinen (direkten) Vergleich der Integrale des Spektrums zulässt, um auf die Einzelleistungen der LEDs schließen zu können, oder ?

RGB(W)-LED's

Ich hatte, nur (?) um meine Neugier zu befriedigen, über den Erwerb einer Multi-LED (RGB+ weiß, https://www.leds.de/cree-xm-l-smd-led-mit-starplatine-rgbw-68642.html) nachgedacht.
Da wären die einzelnen Lichtquellen schon eng zusammen (Zitat: ,,Exzellente Farbmischung durch geringe Abmessungen"), sind aber doch trotzdem keine ,,örtlich identischen" Lichtquellen. Kann man das Problem beheben (so es eins ist) und mit welchen Nachteilen (Intensität...) verbunden? Wobei noch die Frage der Intensitäten der einzelnen Segmente zu klären gilt.
Sicherlich kann eine (Kollimator-) Optik da einiges tun um den Verlust zu minimieren: https://www.elektronikpraxis.vogel.de/effiziente-optiken-fuer-high-power-leds-a-64977. Schöner Übersichtsartikel, insbesondere wird auf die Luxeon's von Philips Lumileds eingegangen.
Nachtrag: wie in einem Elektronik-Forum gelesen habe, scheint es auch nicht ungewöhnlich (?) den Dom von Standard- LED-,,Meilern" abzusäbeln, um den Kollimator (Linse/Spiegel) direkt an der Lichtquelle zu positionieren (Brennpunkt und so ...).
Anmerkung: die Wellenlängenmaxima dieses LED-Typs unterscheidet sich (erheblich) von den ,,Standardwellenlängen".

,,Single"-Color- LED's

Wobei ich übergangslos bei dem schönen Beitrag von Stephan bin. Sieht schon insgesamt schmuck aus, die Batterie von LED-Haltern ... Da kommt schon eine gewisse Gefahr des Habenwollens auf, allerdings bewirken die Preise bei mir doch einen gewissen Kühlwassereffekt

.
Hinsichtlich der Wellenlängenmaxima gefallen mir die ,,Luxeon Rebel" besser als die ,,Cree XP-E2". https://oled-tech.de/files/36/DS68.pdf Auf den ersten Blick bringen diese LED's einige Watt, eine genauere Analyse bzw. Berechnung von Strahlungsleistung und Lichtstrom wäre sicherlich nicht schlecht.
Ich werde auch mal einen Vergleich zwischen einer farbigen LED (Luxeon Rebel), weiße LEDs mit Interferenzfiltern sowie den Leuchtmitteln am Fluoval + Interferenzfiltern starten.

Auswahl Leuchtmittel

Bleibt immer noch das Problem des Leuchtmittelwechsels, Werner verwies auf:

Zitat,,Zum Farbwechsel auf einem Schieber anordnen (hat Wilfried mal so gemacht). Einen passiven CPU-Kühlkörper könnte man auch als Revolver mit den Leds zurechtbasteln."

Interessante Ideen, aber wie groß ist der Aufwand ? Wer hätte Lust sich daran zu versuchen ?

Viele Grüße aus Berlin
Michael

Florian D. · Januar 30, 2022, 21:45:02 NACHMITTAGS

Hallo Michael,

gestern habe ich vor allem die grüne LED am Mikroskop verwendet. Das Gesichtsfeld wird hell ausgeleuchtet und auch konoskopisch war mit dem 50x Objektiv das Feld gut ausgeleuchtet. Mit gekreuzten Polarisatoren könnte es natürlich immer noch etwas mehr sein, ist aber deutlich besser, als was ich mit dem Spektroskop oder Filtern erhalten habe.

Viele Grüsse
Florian

wilfried48 · Januar 31, 2022, 02:00:34 VORMITTAG

Zitat von: MiR in Januar 30, 2022, 19:45:00 NACHMITTAGS

....
Bleibt immer noch das Problem des Leuchtmittelwechsels, Werner verwies auf:
Zitat,,Zum Farbwechsel auf einem Schieber anordnen (hat Wilfried mal so gemacht). Einen passiven CPU-Kühlkörper könnte man auch als Revolver mit den Leds zurechtbasteln."
Interessante Ideen, aber wie groß ist der Aufwand ? Wer hätte Lust sich daran zu versuchen ?

Viele Grüße aus Berlin
Michael

Hallo,

ja lang, lang ist es her, ich habe den 12 Jahre alten thread sogar wiedergefunden:

https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=4740.msg31655#msg31655

das geht natürlich nur in einer großen Leuchte.

viele Grüße
Wilfried

Florian D. · Januar 31, 2022, 10:45:21 VORMITTAG

Zitat von: Stephan Hiller in Januar 29, 2022, 19:34:01 NACHMITTAGS
Hallo Florian,
hier die Spektren von farbigen LEDs wie sie von namhaften Herstellern abgeboten werden:
z.B von Cree Modell XP-E2:

Danke Stefan,

die Datenblätter habe ich mir mal angesehen. Die Cree LEDs scheinen ja auch noch nach Peakwellenlänge klassiert zu werden, z. B. für Photo Red in PWL Klasse P2 liegt das Maximum zwischen 650 und 655, für die Amber in Klasse A2 zw. 585 und 590 und für die Blue in B3 zwischen 465 und 470 und in B4 zw. 470 und 475. Die wären also alle recht nahe an Standardwellenlängen.

Viele Grüsse
Florian

hugojun · Januar 31, 2022, 12:31:44 NACHMITTAGS

Hallo Florian,

die Peak Wellenlänge ist ganz ordentlich aber die HWB für Grün und ,,Amber" (ca. 589nm)
ist doch sehr breitbandig, auch wenn es in der älteren Literatur als ein nicht so großes Problem
beschrieben wird, zumal du ja wahrscheinlich die Anwendung/Einsatz nicht auf die Reflexionsmessungen
beschränken möchtest. Viel wichtiger finde ich die Strahlungsleistung am roten und blauen Ende ,
die uns ja am meisten zu schaffen macht , bei der direkten Beobachtung mit gekürzten Polarisatoren.

LG
Jürgen