LED für Hochgeschwindigkeitsaufnahmen (>10kHz)

    Aloha,


    meine Frage liegt wahrscheinlich etwas abseits der typischen Anwendungsbereiche hier, aber ich hoffe, dass es hier trotzdem einige Spezialisten zu dem Thema gibt.


    Für ein Experiment mit einer Hochgeschwindigkeitskamera benötige ich eine ausreichend starke Lichtquelle. Diese sollte im Wellenlängenbereich 600-640nm sein und nur einen Emitter aufweisen. Die Frequenz wird über 10kHz betragen.


    Derzeit benutze ich die OSRAM Oslon SSL 80 amber: https://www.led-tech.de/de/OSRAM-Oslon-SSL-80-amber-auf-star

    Diese belichtet aber bei 10kHz, DutyCycle 1% und 2,6W viel zu wenig.


    Jetzt meine erste Frage: gibt es LEDs die stärker sind als die OSRAM? Gefunden habe ich welche von Luminus, diese sind aber mit mind. 50€ pro LED zu teuer...


    Zweite Frage: Gibt es evtl. irgendwo Erfahrungsberichte oder Daten wie stark ich die LED überstromen kann, um mehr Licht aus ihr zu holen? Oder kennt ihr LEDs die man gut überstromen kann?

    Zitat von LED_Chris

    Zweite Frage: Gibt es evtl. irgendwo Erfahrungsberichte oder Daten wie stark ich die LED überstromen kann, um mehr Licht aus ihr zu holen? Oder kennt ihr LEDs die man gut überstromen kann?


    Nicht für die Amber LEDs, weil Taschenlampen-Bereich, aber der User djozz im BLF macht sowas:

    https://budgetlightforum.com/node/26289

    https://budgetlightforum.com/node/44279

    https://budgetlightforum.com/node/26643


    Amber ist eine der Lichtfarben die am seltensten gebraucht werden



    Wenn du deinen nm Bereich um 5 herabsetzenn kannst: http://kaidomain.com/Custom-10W-3000mA-5050-Amber-595nm-LED

    Die bestenfalls auf Kupfer-Board, dann kannst du da deutlich mehr Strom drauf knallen. In Taschenlampen ist es keine seltenheit, die LEDs mit doppeltem Strom zu betreiben.

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    Bin kein RGB-Freund

    Deutlich mehr als die Oslon wird auch deutlich mehr kosten.

    Als Einzelemitter wäre die genannte Luminus wahrscheinlich nicht schlecht.

    Ansonsten gäbe es wohl noch ein 6er Cluster mit 6 LEDs nah beieinander,

    OSRAM OSTAR® Projection Power, LE A P3MQ-URVP-2

    geht im Dauerstrom bis etwa 150 Watt.

    Produkt ist aber ziemlich neu und wahrscheinlich schwierig zu bekommen.

    Danke für die Links, die helfen mir weiter!


    Ein bisschen Luft nach unten ist da, also sollte das noch passen. Will das aber nicht zu knapp haben, falls die LED anfangen sollten zu driften.

    Hab von dem Shop noch nichts gehört, aber die 10W LEDs sind vielversprechend.

    Kaidomain ist ein unter Taschenlampensammlern bekannter Shop der wesentlich mehr für Qualität steht als die meisten anderen.

    Alleine, dass der solche LEDS auf DTP Kupferboards verkauft ist schon selten, meist ist da irgendein Aluteil drunter.


    Wenn es einer der 150W Cluster wird, vergiss die Kühlung nicht, da muss ein sehr großer CPU Kühler dran - je nachdem natürlich, wie lange das Lämpchen leuchtet. Für eine Sekunde kann man die auch an machen ohne Kühlung, aber nach 5 Sekunden sind die wohl schon kurz vorm Hitzetod, weil so viel Hitze auf einer winzigen Fläche erzeugt wird.

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    Bin kein RGB-Freund

    Die LE A P2MQ hat aber 4 Emitter drauf, dass wird dann schwer mit der Fokussierung.

    Bei OSRAM wird auch für die hier geworben: https://www.osram.com/ecat/OSR…/prd_pim_device_13165665/

    Scheint die gleiche LED nur mit einem Emitter zu sein, jedoch bekommt man die nirgendwo...


    Ansonsten habe ich noch die hier gefunden: https://eu.mouser.com/ProductD…52B0nqrCUxVcfqnoKZA%3D%3D

    Die ist jedoch auf keiner Platine. Gibt es da eine Spezifizierung oder sowas? Würde das hier passen: https://www.mouser.de/ProductD…jkUoUCJe5G8dIFx366w%3D%3D

    Oder gibt es da bessere?

    Wie, Fokussierung? Fokussieren wollte neulich schon jemand:

    LED Kollimator

    High Power Led

    LEDs lassen sich nicht gut fokussieren. Größenordnung Faktor 10000 schlechter als ein guter Laser.

    Also wenn Du wirklich im eigentlichen Wortsinne auf eine kleine Fläche fokussieren willst, kriegst Du aus den Ostar nicht signifikant mehr Strahlungsdichte im Fokus als bei der Oslon SSL 80. Die Leuchtdichte des Emitters ist zwar bei der Ostar offenbar noch größer als bei der Oslon, aber dafür hast Du nen größeren Abstrahlwinkel. Schätze mal Faktor 2 Verbesserung wird maximal übrig bleiben, vielleicht auch nur 1.5.

    Zitat von LED_Chris

    Zweite Frage: Gibt es evtl. irgendwo Erfahrungsberichte oder Daten wie stark ich die LED überstromen kann, um mehr Licht aus ihr zu holen? Oder kennt ihr LEDs die man gut überstromen kann?

    Faktor 2 laut Datenblatt geht sicher, die sagen ja nicht wie kurz der Stromstoß sein muss. Bei deinen 1% wäre Versuch mit Faktor 3-5 denkbar.


    Dutycycle auf 10% erhöhen?


    Aber wo liegt der Sinn einer starken Fokussierung und Kameraaufnahme? Dass Laser da besser geeignet sind wurde ja schon erwähnt und da könntest du ja auch mehrere auf den einen Punkt ausrichten

    Zitat von BroightLoight

    Die Leuchtdichte des Emitters ist zwar bei der Ostar offenbar noch größer als bei der Oslon SSL 80, aber dafür hast Du nen größeren Abstrahlwinkel. Schätze mal Faktor 2 Verbesserung wird maximal übrig bleiben, vielleicht auch nur 1.5.

    Davon bin ich nicht überzeugt. Es sollte deutlich mehr sein.

    Vergleichen wir die Oslon mal mit dem Link Ostar , beide 617 nm, Ostar Preisklasse 6€


    Oslon:

    Typ. 2,2V * 0,35A = 0,77W -> 80Lm

    Max. 2,75V * 1A = 2,75W -> 200Lm

    Lichtaustritt: 2,15mmØ = 3,63mm²


    Ostar:

    Typ. 2,2V * 1,4A = 3W -> 220Lm

    Max. 2,85V * 5A = 14W -> 715Lm

    Lichtaustritt: 1,5*1,2mm = 1.8mm²


    14W Wärme bei Dauerbetrieb abzuführen, ist sportlich. Da kommen WaKü oder Heatpipe in Betracht.

    Bei einem DutyCycle von 1% sieht das schon viel freundlicher aus. Da verträgt die Ostar sogar 6A Bestromung.


    Was noch auffällt:

    Die deutlich kleinere Lichtaustrittsfläche der Ostar.

    Das macht es leichter, mit einer Kollimator Linse trotz 120° Abstrahlung den Output in einen parallelen Strahlengang zu verwandeln.

    Die Oslon hat einen Emitter von ca. 1 x 1 mm. Die Ø2.15 mm sind die Linse. Bestenfalls könnte man der Oslon absprechen, dass der Emitter 80° Austrittswinkel hat, weil dieser ja durch die Linse zustande kommt und dafür die selben 120 ° wie für die Ostar annehmen.


    Die Oslon hat am Emitter eine spezifische Lichtausstrahlung von 200 lm / (1.0 mm²) = 200 lm/mm²

    Die Ostar hat am Emitter eine spezifische Lichtausstrahlung von 715 lm / (1.8 mm²) = 397 lm/mm²


    Aufgrund dieser Betrachtung bin ich nach wie vor der Ansicht, dass die Ostar die Strahlungsdichte im Fokus (d.h. dem Ergebnis einer Fokussierung) maximal um Faktor 2 verbessern kann.

    Beim Aufbau handelt es sich um eine Schlierendetektion, deswegen sind da LEDs vorteilhaft. Die LED wird über einen Kondensor auf eine Blende fokussiert. Dort dann beschnitten, damit die Ausleuchtung homogen ist. Letztendlich ist der Lichtstrom pro Emitterfläche für mich relevant.

    Eine Verbesserung um Faktor 2 wäre schonmal was. Ich nehme mal an, dass wenn die Ostar schon mit 5A angegeben wird, man da auch mehr Potential beim Überstromen hat...

    Zitat von LED_Chris

    Beim Aufbau handelt es sich um eine Schlierendetektion, deswegen sind da LEDs vorteilhaft.

    Worin unterscheiden sich denn Photonen einer LED von der eines Lasers? Bei gleicher Wellenlänge.

    Ich kenne Schlieren eigentlich aufgrund von Inhomogenität in der Brechzahl des Mediums, oder was meinst du?


    Prinzipbedingt bekommst du mit LED halt nicht die Leuchtdichte hin, wie mit Laser.


    >Ich nehme mal an, dass wenn die Ostar schon mit 5A angegeben wird, man da auch mehr Potential beim Überstromen hat...

    Kann man nicht generell sagen, aber dazu gibt es ja Datenblätter. Bei der Ostar die ich meine, sind es nur 25% mehr, als (einmaliger) Surge Current

    Zitat von dottoreD

    Worin unterscheiden sich denn Photonen einer LED von der eines Lasers? Bei gleicher Wellenlänge.

    Ich kenne Schlieren eigentlich aufgrund von Inhomogenität in der Brechzahl des Mediums, oder was meinst du?


    Prinzipbedingt bekommst du mit LED halt nicht die Leuchtdichte hin, wie mit Laser.


    Es geht dabei natürlich nicht um die Photonen, sondern um die Lichteigenschaften der jeweiligen Lichtquellen.

    Wegen den Schlieren: https://de.wikipedia.org/wiki/Schlierenfotografie


    Wegen den LEDs: Kann man irgendwo die jeweiligen passenden (Star-) Platinen zu den jeweiligen LEDs bekommen? Zb. für die schon genannte OSRAM Ostar? Haben die irgendwie eine Kodierung (wie bei z.B. bei Prozessoren die Sockel)?

    Jetzt habe ich zwar eine LED gefunden, aber keine Platine für^^