Wir bieten eine umfangreiche Auswahl an optischen Komponenten zum Einbauen und Lösungen für viele Bereiche, insbesondere für die biowissenschaftliche Forschung, die Medizin und die Industrie. Dazu gehören auch LED-Lichtquellen, die Energieeffizienz und andere bemerkenswerte Vorteile für die Mikroskopie bieten.

Früher wurden Halogenlampen als Lichtquellen in Mikroskopen verwendet, aber inzwischen haben sich LEDs durchgesetzt. LEDs für Mikroskope sind für verschiedene Beleuchtungsverfahren geeignet, wie etwa für Durchlicht- und Auflichtbeleuchtung (koaxiale Beleuchtung).

In diesem Blogartikel erfahren Sie mehr über diese Beleuchtungsverfahren und über dafür geeignete LEDs sowie über die Auswahl der richtigen Lichtquelle.

Wodurch unterscheiden sich Durchlicht- und Auflichtbeleuchtung?

Ein Mikroskop ist so konzipiert, dass es Durchlicht- oder Auflichtbeleuchtung unterstützt.

Durchlichtbeleuchtung (Abbildung 1) wird in einem biologischen Mikroskop zur Betrachtung von lichtdurchlässigen Objekten verwendet, wie z. B. dünnen biologischen Gewebeschnitten, Zellen und Bakterien. Unsere BX3M-LEDT ist eine weiße LED, die für die Betrachtung mit Durchlichtbeleuchtung geeignet ist.

Im Gegensatz dazu wird die Auflichtbeleuchtung (Abbildung 2) in einem metallurgischen Mikroskop für die Betrachtung von lichtreflektierenden Objekten verwendet, wie z. B. Metalloberflächen und Halbleitern. Unsere BX3M-LEDR LED eignet sich für die Auflichtbeleuchtung. Sie ist in viele Geräte eingebaut, zum Beispiel in Raman-Spektralphotometer, Prüfgeräte für Halbleiter und 3D-Messgeräte.

Ein bemerkenswerter Unterschied zwischen LEDs für Durchlichtbeleuchtung und LEDs für Auflichtbeleuchtung ist die Größe des Durchmessers des ausgesendeten Lichtstroms. Da die LED zur Durchlichtbeleuchtung mit verschiedenen Kondensortypen verwendet wird, benötigt sie einen größeren Lichtstromdurchmesser, um Objekte gleichmäßig zu beleuchten. Die LED zur Auflichtbeleuchtung verwendet eine Objektivlinse, die als Objektiv und Kondensor dient, sodass der erforderliche Lichtstromdurchmesser geringer ist. Bei dieser Bauweise ist die numerische Apertur (NA) perfekt abgestimmt. Dies führt zu einer optimalen Fokussierung des Lichts und zu einer Lichtbündelung auf der Probenebene.

Vergleich von Lichtquellen für die Mikroskopie: LEDs und Halogenlampen im Vergleich

LEDs bieten viele Vorteile für die Mikroskopie. Dabei sind die Unterschiede zwischen diesen Lichtquellen und Halogenlampen zu bedenken. In Tabelle 1 sind die Hauptmerkmale einer 100 Watt Halogenlampe und einer weißen LED für die Auflichtbeleuchtung aufgelistet. Obwohl die LED die gleiche Helligkeit wie die Halogenlampe aufweist, übertrifft sie die Halogenlampe in vielerlei Hinsicht.

Halogenlampe mit 100 W		Kriterien	Weißlicht-LED
Kurz	-	Lebensdauer	✓	Lang
Niedrig	-	Lichteffizienz	✓	Hoch
Heiß	-	Erhitzung	✓	Kühl
Langsam	-	Reaktions- geschwindigkeit	✓	Schnell
Variiert je nach Lichtmenge	-	Änderung der Farbtemperatur	✓	Nahezu konstant, unabhängig von der Lichtmenge
Groß	-	Größe	✓	Klein
Hoch	-	Farbwiedergabe	✓	Niedrig

Lebensdauer: LEDs gelten als lange haltbar. Die Lebensdauer einer LED beträgt etwa 60.000 Stunden, während die Lebensdauer einer Halogenlampe etwa 2.000 Stunden beträgt. Eine längere Lebensdauer bedeutet, dass weniger Lampen ausgetauscht werden müssen. Das spart Zeit, senkt die Kosten und reduziert die Umweltbelastung.

Erhitzung: LEDs haben auch eine stabilere Leistung, und, anders als Halogenlampen, erhitzen sie nicht. Eine erhitzte Lampe kann Wärme am Arbeitsplatz abgeben und so bestimmte Proben beschädigen. Als kühle und stabile Lichtquelle ermöglichen LEDs eine komfortable Langzeitbeobachtung.

Reaktionsgeschwindigkeit: Dank der kurzen Anlaufzeit von LEDs kann sofort mit der Betrachtung begonnen und Zeit gespart werden, wohingegen Halogenlampen länger brauchen, um helles Licht zu emittieren.

Änderung der Farbtemperatur: Im Gegensatz zu Halogenlampen behalten LEDs eine konstante Farbtemperatur bei, wenn die Lichtintensität eingestellt wurde. Die individuelle Einstellung der Lichtintensität bedeutet, dass etwaige Beschädigungen der Probe durch zu starkes Licht reduziert werden. Eine konstante Farbtemperatur ist außerdem schonender für die Augen, da sich Ihre Augen nicht an die Farbänderungen gewöhnen müssen.

Größe: LEDs sind in der Regel kompakter als Halogenlampen, wodurch sie sich in immer kleiner werdende Geräte einfach einbauen lassen.

Leistung der Farbwiedergabe von LEDs im Vergleich zu Halogenlampen

Beachten Sie, dass allgemeine weiße LEDs (wie BX3M-LEDR oder BX3M-LEDT) eine geringere Farbwiedergabe als Halogenlampen haben. Unsere True Color LEDs (zum Beispiel unsere U-LHLEDC/U-LHLEDC100 LEDs) haben jedoch eine Farbwiedergabe wie Halogenlampen. True Color LEDs werden für Anwendungen empfohlen, bei denen eine hohe Farbwiedergabe erforderlich ist, wie z. B. bei der Betrachtung biologischer Proben mit Durchlichtbeleuchtung.

Spektrale Eigenschaften einer Halogenlampe und einer LED

Bei Anwendungen mit Durchlichtbeleuchtung ist eine gleichmäßige Lichtintensität über das sichtbare Spektrum hinaus wichtig, um die Farben in gefärbten biologischen Proben genau zu reproduzieren. Halogenlampen waren diesbezüglich besser als LEDs, da die Lichtintensität allgemeiner weißer LEDs bei unterschiedlichen Wellenlängen variieren kann. True Color LEDs weisen jedoch nahezu die gleichen spektralen Eigenschaften wie Halogenlampen auf und sorgen für eine genaue Farbdarstellung.

Diese Leistung ist in Abbildung 3 dargestellt, in der die allgemeinen spektralen Eigenschaften einer Halogenlampe mit einem Filter, einer True Color LED und einer allgemeinen weißen LED gegenübergestellt sind.

Abbildung 3: Spektralverteilungen einer Halogenlampe mit einem Filter (links, rosa), einer True Color LED (mittig, gelb) und einer generischen weißen LED (rechts, blau).

Erfahren Sie mehr über LEDs für mikroskopische Geräte

Bei der Entwicklung neuer mikroskopischer Geräte sollte der Einbau einer LED in Betracht gezogen werden, da sie eine helle Beleuchtung, Energieeffizienz, kompakte Größe und andere Vorteile bietet. Auf unserer Website finden Sie auch Informationen zur Erleichterung der Zusammenstellung von Geräten, wie:

• Datenblätter
• 3D-CAD-Daten
• RoHS-kompatible Produktlisten

Um mehr über unsere hochwertigen optischen Komponenten zu erfahren, die in Ihre Mikroskope eingebaut werden können, besuchen Sie unsere Website OEM-Mikroskop-Komponenten für die Integration.

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