Guide des sources de lumière à DEL pour les appareils de microscopie

Auteur Koji Nakagawa - 29 novembre, 2022

Nous offrons un vaste choix de composants optiques à intégrer à votre équipement ainsi que des solutions pour un large éventail de domaines, comme la recherche en sciences de la vie, le secteur médical et le secteur industriel. Ces composants comprennent des sources de lumière à DEL, qui, outre leur efficacité énergétique, apportent d’autres avantages notables à la microscopie.

Dans le passé, les lampes halogènes étaient utilisées comme sources de lumière dans les microscopes, mais maintenant, les DEL sont devenues plus courantes. Les DEL pour microscopes permettent de mettre en œuvre différentes méthodes d’éclairage, telles que l’éclairage en lumière transmise et l’éclairage en lumière réfléchie (éclairage coaxial).

Dans cet article, nous décrivons ces méthodes d’éclairage, présentons les DEL permettant de mettre en œuvre ces méthodes et donnons des conseils pour choisir une source de lumière pour votre équipement.

Éclairage en lumière transmise ou réfléchie : quelle est la différence ?

Si vous concevez un microscope, vous aurez peut-être besoin que celui-ci soit compatible avec l’éclairage en lumière transmise ou réfléchie.

L’éclairage en lumière transmise (figure 1) est utilisé avec un microscope biologique pour observer des objets qui transmettent la lumière, tels que des coupes minces de tissus biologiques, des cellules ou des bactéries. Notre BX3M-LEDT est une DEL blanche adaptée à l’observation en lumière transmise.

L’éclairage en lumière réfléchie (figure 2) est quant à lui utilisé pour observer des objets qui réfléchissent la lumière, tels que des surfaces métalliques et des semi-conducteurs avec un microscope métallographique. Notre DEL BX3M-LEDR est adaptée à l’observation en lumière réfléchie. Elle est utilisée dans de nombreux appareils, notamment les spectrophotomètres Raman, les équipements d’inspection de semi-conducteurs et les appareils de mesure 3D.

Une différence notable entre les DEL pour l’éclairage en lumière transmise et les DEL pour l’éclairage en lumière réfléchie est le diamètre du flux lumineux émis. Comme la DEL pour l’éclairage en lumière transmise est utilisée avec différents types de condenseurs, elle a besoin d’un plus grand diamètre de flux lumineux pour éclairer les objets de manière uniforme. Avec la DEL pour l’éclairage en lumière réfléchie, l’objectif sert à la fois d’objectif et de condenseur, de sorte que le diamètre de flux lumineux nécessaire est plus petit. Avec cette conception, l’ouverture numérique (ON) de l’objectif et l’ouverture numérique du condenseur sont exactement égales. Il en résulte une focalisation de la lumière et un captage de la lumière provenant du plan de l’échantillon optimaux.

Figure 1. Éclairage en lumière transmise

Figure 2. Éclairage en lumière réfléchie

Comparaison des sources de lumière DEL et halogène pour la microscopie

Les DEL présentent de nombreux avantages pour la microscopie. Examinez ce qui distingue ces sources de lumière des lampes halogènes. À titre d’exemple, dans le tableau 1 ci-dessous, les principales caractéristiques d’une lampe halogène de 100 watts sont comparées à celles d’une DEL blanche pour un éclairage en lumière réfléchie. Même si la DEL produit la même luminosité que la lampe halogène, elle surpasse la lampe halogène dans de nombreux domaines.

Lampe halogène de 100 W		Critères	DEL blanche
Courte	-	Durée de vie	✓	Longue
Faible	-	Efficacité lumineuse	✓	Élevée
Chaude	-	Chaleur	✓	Froide
Court	-	Temps de réponse	✓	Long
Varie en fonction de la quantité de lumière	-	Variation de la température des couleurs	✓	Presque constante quelle que soit la quantité de lumière
Grande	-	Dimension	✓	Petite
Élevé	-	Rendu colorimétrique	✓	Faible

Durée de vie : Il est bien connu que les DEL durent longtemps. La durée de vie d’une DEL est d’environ 60 000 heures, tandis que celle d’une lampe halogène est d’environ 2000 heures. Une durée de vie plus longue signifie moins de remplacements d’ampoules, ce qui permet de gagner du temps, de réduire les coûts et de réduire les déchets dans l’environnement.

Chaleur : Les DEL ont également un flux lumineux plus stable que les lampes halogènes et ne chauffent pas comme ces dernières. Une lampe chaude peut réchauffer votre espace de travail et nuire à certains échantillons. En tant que source de lumière froide et stable, les DEL permettent une observation confortable et de longue durée.

Temps de réponse : Le temps de réponse très court des DEL vous permet de commencer immédiatement l’observation, ce qui vous fait gagner du temps par rapport aux lampes halogènes qui mettent plus de temps à émettre une lumière vive.

Variation de la température des couleurs : Contrairement aux lampes halogènes, les DEL maintiennent une température des couleurs constante lorsque vous réglez l’intensité lumineuse. Grâce à la possibilité de contrôler librement l’intensité lumineuse, vous pouvez réduire les dégradations potentielles de l’échantillon dues à une lumière trop forte. Une température de couleur constante réduit également la fatigue oculaire, car vos yeux n’ont pas à s’adapter aux changements de couleur.

Dimensions : Les DEL sont généralement plus compactes que les lampes halogènes, ce qui les rend faciles à intégrer, même sur des appareils de plus en plus miniaturisés.

Performances de rendu colorimétrique des DEL et des lampes halogène

Notez que pour les DEL blanches génériques, comme la BX3M-LEDR ou la BX3M-LEDT, le rendu colorimétrique est inférieur à celui des lampes halogènes. Cependant, les DEL True Color, comme nos DEL U-LHLEDC/U-LHLEDC100, ont un rendu colorimétrique équivalent à celui des lampes halogènes. Les DEL True Color sont recommandées pour les applications nécessitant un rendu colorimétrique élevé, comme l’observation d’échantillons biologiques avec un éclairage en lumière transmise.

Caractéristiques spectrales d’une lampe halogène et d’une DEL

Dans les applications avec éclairage en lumière transmise, il est également important d’avoir une intensité lumineuse uniforme dans tout le spectre visible pour reproduire avec précision les couleurs des échantillons biologiques colorés. Par le passé, les lampes halogènes surpassaient les DEL dans ce domaine, car l’intensité lumineuse des DEL blanches génériques peut varier d’une longueur d’onde à l’autre. Cependant, les DEL True Color reproduisent étroitement les caractéristiques spectrales des lampes halogènes pour une représentation fidèle des couleurs.

Ces performances sont illustrées à la figure 3 ci-dessous, qui représente les caractéristiques spectrales générales d’une lampe halogène avec un filtre, d’une DEL True Color et d’une DEL blanche générique.

Comparaison des caractéristiques spectrales des lampes halogènes et des DEL

Figure 3. Distributions spectrales d’une lampe halogène avec un filtre (à gauche, rose),
d’une DEL True Color (au centre, jaune) et d’une DEL blanche générique (à droite, bleue).

Apprenez-en plus plus sur les DEL pour les équipements de microscopie

Lors de la conception de nouveaux équipements de microscopie, examinez la possibilité d’intégrer une DEL pour l’excellente luminosité de l’éclairage, l’efficacité énergétique, la taille compacte et les autres avantages de cette technologie. Notre site Web propose également les ressources suivantes pour faciliter la conception d’équipements :

Feuilles de données
Données de CAO 3D
Listes des produits compatibles avec la directive RoHS

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