PMMA Lichtdurchlässigkeit

Robert N. schrieb:
> Rein rechnerisch werden beim senkrechten Einfall bei einem
> Brechungsindex von 1,491, jeweils beim Übergang Luft/PMMA ca. 3,9%
> reflektiert. Daher vermutlich die 92%.

Ja, die meisten als Fenstermaterialien verwendeten Stoffe haben einen 
Brechungsindex in der Gegend von 1,5 und damit ähnliche 
Reflexionsverluste um 4% an jeder Oberfläche.
http://de.wikipedia.org/wiki/Brechungsindex

Man kann die Transmission verbessern, indem man eine niedrigbrechende 
lamda/4 dicke Schicht, oft nimmt man Magnesiumfluorid, aufdampft.
Meist bezeichnet man das als Entspiegelung, denn dabei tritt destruktive 
Interferenz der an der MgF2/Luft und MgF2/Glas reflektierten Welle auf.
... und was nicht reflektiert wird, geht durch.

Durch mehrere, abwechselnd niedrig- und hochbrechende Schichten kann man 
den Grad der Entspiegelung und den Wellenlängenbereich, in dem sie 
funktioniert, verbessern.
Zu erhöhten Kosten, versteht sich.
http://de.wikipedia.org/wiki/Antireflexbeschichtung

Eine derartige Entspiegelung ist auch bei Solarzellen wichtig, weil das 
Silizium im interessierenden Wellenlängenbereich einen Brechungsindex 
von etwa 3,5 hat und somit Reflexionsverluste von 30% (!) entstehen 
würden.
Deshalb bedampft man das Silizium oft mit einer Antireflexschicht aus 
Titandioxid TiO2, das einen Brechungsindex von 2,6 hat.

Weil für die Energiegewinnung mit Si-Solarzellen der Wellenlängenbereich 
des roten und nahen IR-Lichts besonders wichtig ist, wählt man die 
Schichtdicke so, dass sie dort einer Viertel Wellenlänge entspricht.
Blaues Licht hat annähernd die halbe Wellenlänge und deshalb wird dort 
aus der im Roten reflexionsmindernden lambda/4 Schicht eine im Blauen 
reflexionsverstärkende lambda/2 Schicht, und dadurch enteht die bei 
Solarzellen oft zu beobachtende Blaufärbung.

> http://www.plexiglas.de/product/plexiglas/Documents/BHB/BHB-PLEXIGLAS-de.pdf

Danke, jetzt seh ich das für transparentes Material z.B. nach
a. konstante Transmission für alle Dicken
b. konstante Transmission für Dicken von 3–10 mm
unterschieden wird.

> PLEXIGLAS® XT farbig
> Die Lichtdurchlässigkeit ist jeweils für 3mm Dicke als Richtwert
> angegeben; mit zunehmender Dicke dichter.

Robert N. schrieb:
> Bei transparentem Plexiglas leuchtet mir das ja noch ein

Du kannst beruhigt davon ausgehen, dass bei 1 km Dicke die Transmission 
nahe Null ist. Ist übrigens bei Fentserglas auch so. Nur braucht man den 
Wert für grosse Dicken in der Praxis nicht, Ausnahme: LWL. Da ist das 
verwendete Spezialglas noch im km-Bereich ausreichend transparent, was 
eine technische Meisterleistung ist.

Wenn es nicht nur ums Prinzip geht und du wirklich Werte für PMMA 
brauchst: es gibt ja LWL aus PMMA und für die ist die Dämpfung pro m 
angegeben. Da man die bis über 100m einsetzen kann, heisst das die 
Durchlässigkeit ist für eine Dicke von 100m noch ausreichend für 
Datenübertragung. Ich weiss aber nicht ob das für andere PMMA-Typen auch 
gilt, das ist sicher spezielles Material.

In jedem Fall dürfte diese Dämpfung für die in der Praxis vorkommenden 
Dicken von Platten zu vernachlässigen sein.

Georg

Georg schrieb:
> Wenn es nicht nur ums Prinzip geht

Es geht um eine Schutzabdeckung für eine 200W LED Beleuchtung.
Es liegt mir einfach schwer im Magen das ich auf der einen Seite das 
letzte Prozent an Effizienz über sündhaft teure LEDs und Schaltregler 
raushole um dann 8% (PMMA) oder sogar 12% (PC, PET-G) über die Abdeckung 
zu vernichten.

Da die Abdeckung 70x20cm beträgt soll es ein gelasertes Plattenmaterial 
sein und allzu exotische Materialien und Beschichtungen fallen raus weil 
das in keinem Verhältniss zum Preis steht.

Technisch gesehen könnte ich auf die Abdeckung verzichten da alles 
Berührbare Schutzkleinspannung ist aber dann fummeln mir die Kunden auf 
den LEDs herum und das werden die nicht mögen.

Edit:
Wellenlänge: 440nm - 730nm

Michael Knoelke schrieb:
> das ich auf der einen Seite das
> letzte Prozent an Effizienz über sündhaft teure LEDs und Schaltregler
> raushole

Dann solltest du vor allem für eine gute Durchlüftung sorgen, denn von 
deinen 200W Speiseleistung werden deutlich über 100W in Wärme verwandelt 
werden, und durch die Erwärmung sinkt der Wirkungsgrad der LEDs.

Im Übrigen ist das mit den 8% Reflexionsverlusten nicht gar so schlimm, 
wenn du die Umgebung der LEDs mit einem Reflektor, weißer Farbe oder 
Alu-Folie versiehst.

Die 8% sind ja nicht weg, sondern werden reflektiert.
Wenn sie dann mit, sagen wir 80% reflektiert werden, gehen 6,4% der 
ursprünglichen Lichtleistung wieder auf die Reise in Richtung PMMA, 
verlieren dort nochmal 8%, aber am Schluß beträgt der gesamte 
Lichtverlust nicht 8% sondern nur 4%.

lrep schrieb:
> Dann solltest du vor allem für eine gute Durchlüftung sorgen, denn von
> deinen 200W Speiseleistung werden deutlich über 100W in Wärme verwandelt
> werden,

Durchlüftung ist schlecht bei Schutz gegen Beregnung.
Fläche tut es auch ohne einen Lüfter zu verwenden.
Der Prototyp läuft schon den ganzen Tag neben mir bei 155W und 58°C am 
Gehäuse und ca. 70°C am LED Slug. (22°C Raumtemperatur ohne Luftzug)

> und durch die Erwärmung sinkt der Wirkungsgrad der LEDs.
Das ist sehr Material- und Prozessabhängig. (Osram Osslon)
450nm / 80°C: Vf -3,2% / Relative Strahlungsleistung - 10%
640nm / 80°C: Vf -3,6% / Relative Strahlungsleistung - 8%
730nm / 80°C: Vf -3,8% / Relative Strahlungsleistung - 8%

623nm / 80°C: Vf -4,65% / Relative Strahlungsleistung - 40%

Ein Teil der geringeren Leistung ist nur eine Folge der geringeren 
Vorwärtsspannung, also ohne Effizienzeinbußen.
Rot (623nm) ist ganz besonders mies.

85°C sind laut Reliability Report noch für 50T std L70 gut.

Der Vergleich mit den 'preiswerten' China Teilen ist lustig.
Teilweise halbe Strahlungsleistung bei 25°C und ein dramatischer Abfall 
bei höheren Temperaturen.

> Die 8% sind ja nicht weg, sondern werden reflektiert.
Das ist richtig, aber was nach der Mehrfachreflektion übrig bleibt wage 
ich nicht zu schätzen.