Hellste weisse LED fuer Einsatz in der Mikroskopie?

[Holger Adelmann]

Liebe Kollegen,

hat jemand eine gute Uebersicht in diesem Feld, welches sehr im Fluss ist ?
Wer stellt die hellste derzeit erhaeltliche weisse LED her, welchen Lichtstrom liefert diese und welche Entwicklungen sind in diesem / naechsten Jahr noch zu erwarten ?

Herzliche Gruesse
Holger

[toddy]

Hallo Holger,
damit habe ich mich kürzlich befasst. Die leistungsstärkste weiße LED ist die Ostar von Osram, 17 W, 1120 lm (wird in Beamern verbaut); die mit der höchsten Leistungsdichte ist die Cree XP-G R5, 3,3 W und 340 lm (104 lm/W), die Trible MC-ED hat 10 Watt und 750 lm; dann folgt die Luxeon Trible Rebel mit 10 W und 720 lm.

Interessant noch für das Mikroskop sind die RGB- und RGBW-Typen. Mit kleinem Controller versehen, ließen sich mit einer solchen Lampe bspw. Farbstiche beseitigen und beliebige Lichtfarben einstellen.

Freundliche Grüße,
Detlef

[Detlef Kramer]

Lieber Holger,

wie hat Doris Day gesungen? "Que sera, sera, the future is not ours to see". Das wird stürmisch so weiter gehen, denn diese Technologie steht ja noch ziemlich am Anfang.

Ich denke, die Cree ist im Augenblick ein hoher Favorit. Die Multi-Chip-Dioden, die ohne weiteres bis 100 W erhältlich sind (s. Z.B. Katalog von Reichelt) haben den Nachteil, dass sie eine große Fläche haben, d.h. man muss eine entsprechende Zwischenoptik einbauen. Braucht man dies? Ich denke, von wenigen Anwendungs-Ausnahmen abgesehen (z.B. Phasenkontrast + Pol) reicht eine 5W-Type vollkommen.

Bei den RGB-Dioden bin ich skeptisch. 1. haben sie noch nicht die hohe Leistung und 2. sorgen die verschieden farbigen Chips für eine inhomogene Beleuchtung, wenn man nichts dagegen tut.

Herzliche Grüße

Detlef

[wilfried48]

Hallo LED "Lumensüchtige",

das Thema heisst "die hellste weisse LED für den Einsatz in der Mikroskopie" und da ist Detlef der I. (Kramer) ist schon auf der richtigen
Spur, denn man will ja nicht eine grosse Bildwand mit dem Beamer oder eine Autobahn mit einem Autoscheinwerfer ausleuchten, sondern
ein kleine Mikroskopische Fläche bei gleichzeitig hoher Beleuchtungsapertur und da ist eben nicht einfach viel Leistung oder Lichtstrom gleich viel Bildhelligkeit.
Die Diodenfläche muss auch entsprechend dem Köhlerschen Beleuchtungstrahlengang passen und da ist eben die Cree 4 W Einchip LED ( XR-E 7090 R2) mit 240 lumen, die auch Stephan Hiller in seinen käuflichen Nachrüstungen verbaut, unschlagbar und esetzt 100 W Halogen.
In den Optiken mit externem Lampengehäusen (z.B. Zeiss 60 W, Zeiss 100 W Lampengehäusen) bringt dagegen die Osram Ostar Vierschip LED noch ein wenig (nach meinen Messungen Faktor 1,5) weil da die Köhlersche Abbildung etwas besser auf die Vierchip Diode passt. Die ganz grosse Osram Ostar 6 Chip oder die Cree 4 Chip bringen nichts mehr weil ein Grossteil der erhöhten Fläche bei der Köhlerschen Abbildung nichts mehr zum Ausleuchten der Objektivbrennebene beiträgt. Und die ganz dicken Quadratzentimeter grossen Vielchipdioden mit mitlerweile bis zu 100 W kann man ohne Anpassungsoptik sowieso vergessen. Das kann man schön kontrollieren wenn man ein Mikroskop mit Bertrandlinse und wegklappbarer Streuscheibe hat. Da kann man dann nämlich die Diodenfläche, die zur Beleuchtung beiträgt, abbilden und justieren.
Ich bin gerade dabei in meinem nächsten Umbau die neuere Cree XP-G R5  mit 340 lumen auszutesten, da diese auch gleichzeitig eine optimale Leuchtfläche zu haben scheint.

Also nochmal zusammengefasst:
Nicht die Leistung und Lumenzahl entscheidet, sondern  Lumen/Quadratcentimeter und Raumwinkel und die Anpasung an die Abbildungsoptik.

In der Elekronenmikroskopie nennen wir das Richtstrahlwert und da ist die beste Beleuchtungsquelle eine ganz winzige mit sehr wenig Leistung aber dafür umso höherem Richtstrahlwert.

Für die Beste Anpassung an die Köhlersche Beleuchtungsoptik ist es sogar vorteilhaft die kleine Plexiglaslinse vor der LED planzuschleifen und neu zu polieren weil die ja nur die vorhandene Köhlersche Beleuchtungsoptik versaut, zumindest an einem guten Mikroskop.

erleuchtende Grüsse
Wilfried

[Nomarski]

Hallo,

die gewölbte Plexiglaskuppel habe ich bei den Luxeon-LEDs bislang auch plangedreht und im Anschluss poliert.
Leider ist die die Fläche des leuchtenden Substats nicht ganz so groß, wie der Flachwendel der 60W-Glühlampe, so daß man duch Dezentrieren etwas mogeln muß, um die Brennebene bis zum Rand homogen auszuleuchten.
Ideal sind dabei LEDs ohne diese Kuppeln aus Kunststoff oder gar Quarzglas, das sich nicht so ohne weiteres bearbeiten lässt. Diese werden in diversen "China-Taschenlampen" eingesetzt, haben aber eine relativ kleine Leuchtfläche. Daher wäre es interessant, es mit solchen LEDs mal zu versuchen wie z.B. diese hier:

http://www.led-tech.de/de/High-Power-LEDs-Edison/-EdiPower-20W-/20W-High-Power-Star-LED-LT-1547_142_155.html

Bei kleineren Leistungsklassen im Bereich 3W habe ich bereits schon gute Erfahrungen gemacht.

Viele Grüße
Bernd

[wilfried48]

Hallo Bernd,

die habe ich auch schon längere Zeit, daliegen, aber das wird nichts, das ist eine 16 Chip LED mit ingesamt 720 lumen auf etwa einem Quadratzentimeter Fläche. Die Osram Ostar 4 chip hat auch schon 720 lumen aber auf genau der Fläche die in etwa der Flachwendelkernlampe in der Zeiss 60 W Leuchte entspricht und passt daher genau auf die Köhlersche Abbildungsbedingung dieser
Zeiss Lampe. Ausserdem gabs die Osram auch ohne Plastiklinse. Leider gibt es diese LED offenbar nicht mehr, wenigstens finde ich nur noch die Osram 6 chip mit Linse und die ist für mikroskopische Zwecke deutlich schlechter trotz höherer Lumenzahl.

viele Grüsse
Wilfried