Hallo zusammen, ich möchte die Intensität von UV-Licht bei ca. 405 nm vergleichen. Natürlich geht es um SLA. Zum Einen, um die Intensität verschiedener Quellen zu vergleichen, zum Anderen um die Transparenz verschiedener Materialien zu bestimmen. Es geht mir also nicht um die Messung der Intensität, sondern nur um den Vergleich. Das ist Hobby, mehr oder weniger Neugier, und dazu möchte ich natürlich nicht teure, professionelle Geräte kaufen. Dabei ergibt sich auch die Frage der Bandbreite beim Bestimmen der Intensität. Normale Fotodioden sehen bei 405 nm fast gar nichts mehr. Eine Suche nach UV-Fotodioden ergab richtig teure Ergebnisse, die auch nur im UVA-Bereich etwas empfindlicher waren. Wenn ich z. B. meine alte Osram UV-Lampe (300 W) oder das Sonnenlicht mit der Intensität des Druckers vergleichen wollte, wären immer noch sehr, sehr steile Filter erforderlich. Dazu kommt die Frage, wie das Resin auf verschiedene Wellenlängen reagiert: 405 nm wird immer angegeben - wie effizient wären denn 400 nm oder 390 nm (LED-UV-Streifen) oder 450 nm (= blaue LEDs)? Da habe ich auch keine Angaben gefunden. Vielleicht ist hier jemand, der auf diesem Gebiet arbeitet, und es würde mich nicht wundern, wenn der mir qualifiziert sagen kann, dass mein Unterfangen hoffnungslos ist. Aber die Hoffnung stirbt ja bekanntlich zuletzt. Vielleicht gibt es ja doch gute Ideen dazu. Der perfekte Weg wäre, mit das Ganze mit langen Versuchsreihen über die Aushärtezeit des Resins zu bestimmen - aber nein, ich will keine Doktorarbeit davon machen. DZDZ
Vielleicht hilft die Nutzung der Fotoeffekts: https://www.videoportal.uni-freiburg.de/category/video/-Photoeffekt-mit-Zinkplatte/859a62aecffb3d3cf9e421a0efdba223/81 Der Strom sollte proportional zur Beleuchtungsstärke sein.
Hast du dir schon mal den ML8511 angeschaut? Das ist ein UV-Sensor, den es schon auf einem Breadboard gibt. Hat zwar seine maximale Empfindlichkeit bei 365nm; der misst aber bei 405 nm auch noch. BTW: was ist SLA?
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Danke für alle Antworten! Dabei ist schon einmal mehr heraus gekommen, als ich befürchtet hatte. Sly_marbo schrieb: > Probier es doch mal mit UV-Papier. Ich habe zwar Links zu dem Stichwort gefunden, aber ich sehe nicht, wo man das Papier her bekommen kann. Ein Link verwies auf eine französische Firma, aber da sehe ich keinen weiteren Hinweis. Hugo H. schrieb: > Google mal nach "Spektrometer" Lieber nicht. Das dürfte eher in 4- als im 3-stelligen €-Bereich liegen. Nix für Neugier und Hobby. Gerald K. schrieb: > Vielleicht hilft die Nutzung der Fotoeffekts: Da geht es wohl eher nur um einen Grundlagenversuch zum Fotoeffekt. Ich sehe nicht, wie das bei UV- (UVA-)Erkennung helfen soll. Helmut -. schrieb: > Hast du dir schon mal den ML8511 angeschaut? Nein - das ist auch verdammt schwierig. Ich habe etwas länger gebraucht, um ein Datenblatt dazu zu finden. Aber das ist definitiv der bisher am besten geeignete Sensor, den ich jetzt kenne! Bei 405 nm noch eine brauchbare Empfindlichkeit, aber hohe Empfindlichkeit bis herunter zu 300 nm (im UVB-Bereich). Ist das sogar gut? Oder zu breitbandig? Worauf reagiert denn nun diese für 405 nm spezifizierte Harz überhaupt? 405 nm ist ja noch nicht einmal echtes UV, das gehört ja schon zum "Visible UV" mit einer Wellenlänge > UVA und < Blau. Angeblich (Wikipedia) fängt das sichtbare Spektrum bei 380 nm an und 420 nm ist schon blau. Bei Mouser gibt's ein kleines Modul mit ML8511 und Stabi für 11 €. Das ist eine gute Größenordnung. Das werde ich wohl bei Gelegenheit bestellen. (Ärgerlich: Vorgestern habe ich gerade bestellt...) Richard B. schrieb: > SLA = Stereolithografie Verdammt - ich ärgere mich immer über die, die mit völlig exotischen Abkürzungen um sich werfen, als ob es das normalste der Welt ist, aber fast keiner weiß, warum es geht (zumindest ich nicht). Und jetzt mache ich das selber... Asche auf mein Haupt. Es geht um 3D-Drucker, die Harz (genannt "Resin") mit UV-Licht zum Aushärten belichten. Na ja - "UV"... 405 nm gehört zum sichtbaren Licht.
Der Zahn der Zeit schrieb: > Hugo H. schrieb: >> Google mal nach "Spektrometer" > Lieber nicht. Das dürfte eher in 4- als im 3-stelligen €-Bereich liegen. > Nix für Neugier und Hobby. Stimmt, such lieber nach "Spektroskop". Die kleinen Röhren zum Durchgucken gibt's für <<100€. Ich könnte mir vorstellen man könnte da ans Okular irgendwas basteln, um eine Photodiode so zu positionieren, dass sie nur den gewünschten Wellenlängen-Bereich abbekommt. Ja, die Empfindlichkeit ist bei 405nm deutlich geringer als im sichtbaren Bereich, aber wenn man alles andere durch die Aufteilung im Spektroskop los ist, kann man ja praktisch beliebig verstärken.
Der Zahn der Zeit schrieb: > Dabei ergibt sich auch die Frage der Bandbreite beim Bestimmen der > Intensität. Normale Fotodioden sehen bei 405 nm fast gar nichts mehr. Macht doch nix - solange sie noch was messen kannst du doch damit arbeiten. Eine PD15 die ich immer gerne für 0815 nutze hat da noch etwa 10% Empfindlichkeit. Reicht doch? Wenn du reine UV-Quellen miteinander vergleichen willst sollte das gut funktionieren. Wenn die Quellen auch Licht mit anderer Wellenlänge aussenden brauchst du noch einen UV-Bandpass, z.B. "UG-11 Glas". Als billige Alternative bekommst du im Baumarkt auch Schwarzlicht-Glühlampen, die aus ähnlichem Glas bestehen und ebenfalls viel Fremdlicht filtern. Geeichte Messung wird das wohl eher nicht, aber zum spielen reichts allemal.. schönen Gruß, Alex
Der Zahn der Zeit schrieb: > Hugo H. schrieb: >> Google mal nach "Spektrometer" > Lieber nicht. Das dürfte eher in 4- als im 3-stelligen €-Bereich liegen. > Nix für Neugier und Hobby. https://www.youtube.com/watch?v=MgogwcXUIoc
wer schrieb: > Stimmt, such lieber nach "Spektroskop". Gute Idee. Mal sehen, wie ich weiter mache, das könnte in Frage kommen. Hugo H. schrieb: > Youtube-Video "How to Make DIY Spectrometer Schöne Idee, aber leider spielen die Sensoren schon im etwas kurzwelligeren UV-Bereich nicht mehr mit :-( Alex schrieb: > Macht doch nix - solange sie noch was messen kannst du doch damit > arbeiten. Hmmm - ich sehe das anders. Annahmen: Entweder: Das Harz ist nur für einen bestimmten, engen Wellenlängenbereich für Härtung empfindlich (also eine Art Resonanz), z. B. die oft genannten 405 +/- wenige nm Oder: Das Harz ist nur für einen sehr viel breiteren Wellenlängenbereich für Härtung empfindlich (also ab einem Minimum an Photonenenergie), z. B. 200 bis 430 nm. Jetzt möchte ich wissen, wie "effizient" das Sonnenlicht (Sonne, Schatten), meine alte UV-Lampe oder eine Schwarzlicht-Lampe im Vergleich zu dem Licht, dass mein SLA-Drucker erzeugt, ist. Wenn ich da eine falsche Bandbreite wähle, ist das Ergebnis um mindesten einen Faktor 10 falsch - dann wäre es völlig wertlos und ich könnte es vergessen. Nun habe ich mittlerweile einen Artikel gefunden, der einen Hinweis geben könnte. Er bestätigt meine Vermutung, dass das Harz sehr breitbandig empfindlich ist, insbesondere auch in den kurzwelligen Bereich. Wenn die Harz-Hersteller von 405 nm reden, wird damit wahrscheinlich nur gesagt, dass das Harz auch für diese relativ große Wellenlänge empfindlich ist. Das ist wichtig, weil kurzwellige UV-LEDs wohl eher nicht existieren oder nicht verwendet werden können. Ich bin aber kein Chemiker und kann auch nicht sicher beurteilen, ob ich das, was ich da gelesen habe, nicht falsch verstanden habe. Es geht um https://www.nature.com/articles/s41427-018-0021-x Und dort auch nur um das, was zu Fig. 1a und 1b beschrieben ist. Das ist zum Teil auch sehr verwirrend, z. B. wenn man sich die Skalierung der Absorption in 1.b ansieht. Absorption > 1?? 2 Skalen - wofür?? Mein Fazit daraus: Mit dem ML8511 ohne weiteren Filter bekomme ich (wahrscheinlich) Ergebnisse, die nicht vollkommen daneben liegen. Ich müsste mich jetzt doch mal aufraffen und einen Harz-Hersteller fragen. Der wird vielleicht sagen: "Oh, das ist von Harz zu Harz vollkommen verschieden...". Na, dann eben nicht.
Der Zahn der Zeit schrieb: > Hugo H. schrieb: >> Youtube-Video "How to Make DIY Spectrometer > Schöne Idee, aber leider spielen die Sensoren schon im etwas > kurzwelligeren UV-Bereich nicht mehr mit :-( Da muss man sich halt mal bei den Liniensensoren umschauen und etwas passend(er)es aussuchen. Alternativ gibt es z.B. https://www.generationrobots.com/de/401906-uv-sensor-xadow-.html
Der Zahn der Zeit schrieb: > ich möchte die Intensität von UV-Licht bei ca. 405 nm vergleichen. Der Zahn der Zeit schrieb: > Nun habe ich mittlerweile einen Artikel gefunden, der einen Hinweis > geben könnte. Er bestätigt meine Vermutung, dass das Harz sehr > breitbandig empfindlich ist, insbesondere auch in den kurzwelligen > Bereich. Ja was willst du denn nun? Wenn du die intensitäten bzw. sensitivitäten in Abhängigkeit der Wellenlänge mit berücksichtigen willst kommst du um ein Spektrometer nicht herum. schönen Gruß, Alex
Die spektrale Empfindlichkeit strahlenhärtender Harze wird normalerweise über die Zugabe von Photoinitiatoren (PI) eingestellt. Das sind Additive, die durch die Strahlung in einen Energiezustand versetzt werden, in dem sie die Polyreaktion katalysieren. Die spektrale Empfindlichkeit des Harzes wird also in erster Linie durch das Absorptionsspektrum des PI bestimmt. Welcher PI in einem bestimmten Harz ist, verrät möglicherweise das Sicherheitsdatenblatt (die CAS-Nummer der aufgeführten Inhaltsstoffe googlen). 405 nm wird vermutlich deshalb häufig genannt, weil es eine prominente Linie von Hg-Strahlern ist, die gerne für Härtungen hergenommen werden. Das typische Absorptionsspektrum der Photoinitiatoren ist einigermaßen breit, es gibt also gute Chancen auch bei anderen Wellenlängen zu härten. Zu kurzwellig mag man nicht, wegen Ozon und anderer Unannehmlichkeiten, zu langwellig wäre blöde weil man dann einen Dunkelkammerprozess bräuchte. Außerdem gibt es oft noch einen Absorptionsfarbstoff im Harz der die Eindringtiefe der Strahlung beschränken, sowie Streulicht absorbieren soll. Dessen Absorptionsspektrum sollte auch auf die Wellenlänge abgestimmt sein. Gruß McRanc
Der Zahn der Zeit schrieb: > Das ist wichtig, weil kurzwellige UV-LEDs > wohl eher nicht existieren oder nicht verwendet werden können. Die nehmen wohl eher 405er LEDs, weil die anderen so teuer sind und evtl. auch gar nicht so gut durch das LCD-Glas kommen. Anycubic hat eine Härtemaschine, die 365er und 405er LEDs einsetzt. Das Harz dürfte also eher auf einen breiten Bereich reagieren.
Der Zahn der Zeit schrieb: > Eine Suche nach UV-Fotodioden ergab richtig teure Ergebnisse, die auch > nur im UVA-Bereich etwas empfindlicher waren. Mir fallen da spontan Hamamatsu, SGlux und Edmund Optics ein. 405nm ist doch pipifax. Die besseren Fotodioden sehen bis 200nm. Und ja, spezielle Wünsche kosten auch spezielles Geld. Die SGlux verwenden einen SiC Prozess, der relativ blind für die längeren Wellenlängen ist. Könnte Dir Filter sparen. 'günstige' Spektrometer die bis 200nm messen gibt es schon um 1,5K€ z.B. https://www.ebay.de/itm/USB-Spektrometer-Breitband-200-1200nm-Spectrometer-/140568685009 Das sind Leuchtstoffbeschichtete CCD Zeilen. Musst Du sehen welche absolute Genauigkeit da erzielt wird. Für die meisten transparenten Materialien liegen aber bereits Transmissionskurven vor die man leicht ergooglen kann. Die Datenblätter der Lichtquellen sind auch im wesentlichen zutreffend, also stellt sich die Frage wieviel Geld Du ausgeben willst um das zu verifizieren. Bei unter 400nm sind Kunststoffe blind. Achte also bei den Leds darauf das der Chip völlig frei unter einer Quarzglasscheibe sitzt und nicht so dilletantisch mit Silikonrotze verkleistert ist wie bei denen von Luminus Devices. Die 280nm LEDs waren bei mir unter aller Sau in der abgegebenen UV Leistung, Serienstreueung und Zuverlässigkeit.
Alex schrieb: > Ja was willst du denn nun? Keinen groben Mist bei Vergleichen machen. Und dass ich mir auch Gedanken darüber gemacht habe, ob nur 405 nm oder eine größere Bandbreite erfasst werden müsste, steht nur 2 Absätze weiter. Mittlerweile bin ich auch schlauer und weiß, dass letzteres der Fall ist. McRanc schrieb: ... lauter gute und nützliche Informationen, die meine bisherigen Vermutungen und Informationen bestätigen und erweitern. Vielen Dank dafür! Jens M. schrieb: > Die nehmen wohl eher 405er LEDs, weil die anderen so teuer sind und > evtl. auch gar nicht so gut durch das LCD-Glas kommen. Genau das hatte ich auch vermutet. > Anycubic hat eine Härtemaschine, die 365er und 405er LEDs einsetzt. > Das Harz dürfte also eher auf einen breiten Bereich reagieren. Kenne ich, und es gibt für 365 nm billige LED-Streifen, aus denen gerne solche Geräte wie die Anycubic Washing & Curing Machine gebastelt werden. (Das will ich vielleicht auch machen.) M. K. schrieb: > Bei unter 400nm sind Kunststoffe blind. Natürlich, darauf muss ich achten. Deswegen der Vergleich, wie viel von dem "nützlichen" UV noch durchgeht. Acrylglas XT (extrudiert) soll gute UV-Durchlässigkeit haben, da werde ich mal nach dem Datenblatt sehen. Und ob Acrylglas GS (gegossen) ähnlich wäre, auch. Quarzglas wird also zumindest nicht zwingend notwendig sein.
Man kann ja die absolute Strahlungsleistung von LEDs relativ genau messen, indem man durch diese ein Peltierelement erwärmt, welches von der anderen Seite gekühlt wird. Vorher klebt man sich da aber auf die Strahlungsseite Widerstände auf und macht es mit Ruß so schwarz wie es geht. Mit den Widerständen wird es kalibriert, indem man eine bekannte Heizleistung anlegt und dann die Gerade der am Peltier entstehenden Spannung aufzeichnet. Die Spannung die der Peltier erzeugt ist dabei proportional zur Heizleistung. Das macht man genauso mit den LEDs die direkt oder in einer anderen definierten Entfernungen aufgebracht werden. Den Wert sollte man dann aber noch durch ~0,95 teilen, da einige Prozent der Strahlung nicht absorbiert sondern reflektiert werden. Idealerweise sollten die Messungen auch unter den gleichen Umgebungsbedingungen gemessen werden, dass da z.B. nicht zufällig ein Wind durch den Messaufbau durchpfeift und so Wärme in undefinierter Weise abtransportiert. Oder die Sonne auf die Messfläche scheint...
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Mit Peltier zur Strahlungsmessung - besser Erkennung - habe ich auch mal gespielt. Vergleich der Durchlässigkeit für Wärmestrahlung unserer Fenster. Noch mal der Vollständigkeit halber UV-Durchlässigkeit Acrylglas: Das hängt sehr von der Sorte ab, weniger von XT oder GS. Besonders UV-durchlässig sind z.B. GS: https://www.plexiglas.de/files/plexiglas-content/pdf/technische-informationen/222-6-PLEXIGLAS-GS-UV-durchlaessig_Farblos_2458_und_SC_DE.pdf XT: https://www.plexiglas.de/files/plexiglas-content/pdf/technische-informationen/232-6-PLEXIGLAS-XT-UV-durchlaessig-farblos-0A770.pdf Sehr viele Spektralkurven und Hintergrundinfos findet man hier: https://www.plattenzuschnitt24.de/images/content/Lichttechnisches-Verhalten-PLEXIGLAS.pdf Nur sehr wenige davon sind UV-durchlässig, die meisten, auch die klaren, kann man als UV-Sperrfilter mit sehr großer Flankensteilheit verwenden.
Der Zahn der Zeit schrieb: > Eine Suche nach UV-Fotodioden ergab richtig teure Ergebnisse, die auch > nur im UVA-Bereich etwas empfindlicher waren. Nimm eine blaue LED und schau dir ihren Sperrstrom an. Der Sperrstrom ist ziemlich klein, und deshalb kann es sinnvoll sein einen Kondensator damit zu laden, bis die Schaltschwelle eines CMOS-Schmitttriggers erreicht ist. Dann entlädt man den Kondensator für einen kurzen Moment mit einem npn oder einem kleinen MOSFET. Die Frequenz ist ein Maß für die Bestrahlungsstärke und die blaue LED ist blind für sichtbares Licht. Ich habe so etwas vor ca. 25 Jahren mal mit einem PIC-µC in einem Platinenbelichter gemacht, weil die verwendeten UV-A Leuchtstofflampen ziemlich unterschiedliche Intensität erzeugen, je nach dem wie warm sie selbst oder die Drossel schon sind. Am PIC hat das nur einen PIN gebraucht, der abwechselnd als Input (Schmittrigger) oder als Output (Entladeschalter) konfiguriert wurde.
J. S. schrieb: > Man kann ja die absolute Strahlungsleistung von LEDs relativ genau > messen, indem man durch diese ein Peltierelement erwärmt, welches von > der anderen Seite gekühlt wird. > > Vorher klebt man sich da aber auf die Strahlungsseite Widerstände auf > und macht es mit Ruß so schwarz wie es geht. Mit den Widerständen wird > es kalibriert, indem man eine bekannte Heizleistung anlegt und dann die > Gerade der am Peltier entstehenden Spannung aufzeichnet. Die Spannung > die der Peltier erzeugt ist dabei proportional zur Heizleistung. > > Das macht man genauso mit den LEDs die direkt oder in einer anderen > definierten Entfernungen aufgebracht werden. Den Wert sollte man dann > aber noch durch ~0,95 teilen, Ach! Und das kann Jeder zu Hause einfach so machen?
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McRanc schrieb: > 405 nm wird vermutlich deshalb häufig genannt, weil es eine prominente > Linie von Hg-Strahlern ist 405nm ist auch die Wellenlänge der Laserdiode in Blu-Ray-Laufwerken.
Mani W. schrieb: > Ach! Und das kann Jeder zu Hause einfach so machen? Sarkasmus? Ja, jeder mit Elektronikhobby kann das zuhause einfach so machen.
was schrieb: > Mani W. schrieb: >> Ach! Und das kann Jeder zu Hause einfach so machen? > > Sarkasmus? Ja, jeder mit Elektronikhobby kann das zuhause einfach so > machen. Zustimmung. Natürlich nicht jeder, aber für einen Elektroniker realistisch bis einfach. Und in Anfängen hatte ich es zufällig früher auch schon mal gemacht. Es gäbe noch einige Dinge zu beachten, einige Möglichkeiten zu Optimierung, aber ansonsten absolut sinnvoll. Vielleicht würde es auch mit einem schwarzen Blatt Papier und einem Strahlungsthermometer klappen, aber die Temperaturunterschiede sind wahrscheinlich zu klein. Hp M. schrieb: > Nimm eine blaue LED und schau dir ihren Sperrstrom an. Das erweckt den Eindruck, dass eine blaue LED für kurze Wellenlängen als Fotodiode empfindlicher als eine andere ist. Ich hatte so etwas auch schon überlegt und dann ausprobiert, aber bei Versuchen mit verschiedenfarbigen LEDs, in Kombinationen miteinander verglichen, habe ich kein eindeutiges Ergebnis bekommen. Der Versuch war auch zu oberflächlich. Andernfalls, dachte ich mir, würde es naheliegend sein, eine UV-LED zum Bestimmen der UV-Intensität zu verwenden. Frage an die Halbleiter-Technologen: Gibt es einen theoretischen Zusammenhang, mit dem man von der Wellenlänge der LED auf deren spektrale Empfindlichkeit schließen kann? Natürlich gilt das nur für ungefärbte LED-Gehäuse. (Ich muss doch nicht wirklich anmerken, dass ich nicht so blöd bin, das nicht zu wissen?)
Nicht wirklich da es Materialabhängig ist. Nehm eine Lösung und mess im (UV)vis die Änderungen. Gibt da genügend low cost aufbauten. Theoretisch könnte eine farbige Resin Lösung und anschließendes Zentrifugieren bereits funktionieren.
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