DermitderMeise hat geschrieben:Wg. der Erwärmung, über dich ich mir bei einer so "dimensionierten" LED allerdings mangels eigener Erfahrung keine Vorstellung machen kann, würde ich Leuchtmittel nicht so dicht an der Nestscheibe befestigen; besonders nicht wenn es sich um Plexiglas handelt. Kann allerdings vielleicht auch gewünscht sein? (Für einen guten experimentellen Aufbau müsste man diesen Aspekt umso mehr beachten.)

Die LEDs die ich mir bestellt habe wollte ich in ein liegendes Gipsnest eingießen.Ich vermute das bei der geringen Leistung kaum Wärme abgegeben wird. Wird aber vorher noch gemessen.

Das oben angeführte Zitat entstammte einer Website welche die betreffende Wissenschaftliche Arbeit verzerrt wiedergibt. Es geht in der Arbeit (PDF hier) nicht um Rotes Licht sondern um das erkennen von farbigen Gegenständen unter Vollspektrum.
Daher sind meine Überlegungen zur Dimensionierung der Lichtintensität nicht adaptierbar.

DermitderMeise hat geschrieben:Wenn du/ihr Lust habt würde ich mich (und bestimmt auch weitere Leser) über Links zum LED-Selbstbau freuen, vielleicht auch über eine konkrete Anleitung und Bilder der praktischen Umsetzung; denn das erhöht die Wahrscheinlichkeit ungemein dass sich damit mehr Leute beschäftigen können und wollen.

gerne beides:)

für den schnellen Erfolg: Schaltung 1

Grundlagen: http://de.wikibooks.org/wiki/Arbeiten_mit_LEDs/_Grundlagen

Ich bin auch sehr an Sunminds LED Formicarium interessiert

Ich hätte da noch einige Einwände!

zum 1.:

Das Datenblatt sagt ca. 2,5 mcd @ 10 mA
peak forward current 150 mA @ 0,1 ms pulsewidth
ansonsten 25 mA ich denke da sind bis zu 40 mA drin bevor die LED ausgeht.

Nicht ganz: 1,3 -5 mcd @ 10 mA das kann von LED zu LED erheblich abweichen.
Das Datenblatt zeigt auch, dass die LED nur bei 20mA den gewünschten Peak der Lichtwellen bei 700nm hat. Wenn Du die LED ausserhalb der Spezifikationen betreibst, leidet nicht nur die Lebsdauer, sondern die Werte können ggf. drastisch abweichen! Für eine repoduzierbare Testreihe ist es eine ungeigente Vorgensweise, die LED ausserhalb der Spezifikationen zu betreiben!
Mal ganz abgesehen davon, das die LED sicherlich nur Minuten überleben würde, wenn Du sie mit der Doppelten Leistung betreibst als in der Spezifikation vorgesehen... Außerdem sollte die Leuchtkraft auch so, nicht ausreichen!

2.

Nach diesem Umrechner http://www.lumenrechner.de/ zufolge sind 700mcd bei 1mm Abstand und 60 Grad Abstrahlwinkel soviel wie 562693 lux.

richtig ABER.... (Begründung folgt gleich)

selbst 10 mcd machen bei 2mm Abstand noch 2010 lux.

Generell halte ich es für fragwürdig lux als Maßstab zu wählen, weil diese Maßeinheit entfernungsabhängig ist!

Beispiel: Bei der LED L-934 HD von Kingbright kommen, rein rechnerisch, bereits in 1 cm also 10mm Abstand nichts mehr an, also 0 Lux! Überleg Dir doch mal 5 mcd sind fünf tausendstel der Lichstärke EINER KERZE, das ist so gut wie NIX!
Selbst bei der von mir vorgeschlagenen "LED Super-Bright Kingbright L-934SURC, Rot, 50 ° ,Gehäuseart 3 mm, 1000 mcd" kommen in 1 cm abstand ~8800lux, in 2 cm abstand ~ 2100lux, in 4 cm abstand nur noch ~550lux.... Man sieht also, selbst in einem so begrenzten Raum, wie der Nistkammer für Ameisen, treten so erhebliche unterschiede in der Lux-zahl auf, dass die vergleichbarkeit nicht gegeben ist.

Man müßte wohl eine Lösung finden die möglichst flächig eine homogene Lichtintensität aufweist.

Die Lux-Zahl bezieht sich nur auf den Mittelpunkt des Lichtkegels, und die Lux-Zahl sinkt nach außen hin auch noch drastisch ab. (auch bei LED´s!)

Ich kann aus eigener Erfahrung sagen, dass 1cd also 1000mcd gerade mal so ausreichend sind, um bei Tageslicht im Nest alles gut erkennen zu können! (rote Folie vor dem Nest inbegriffen!) Man könnte doch einfach mit einem Variablen Vorwiderstand arbeiten und die 1000mcd einfach runterregeln, also der LED weniger mA gibt, um so die Lichtintensität variabel beeinflussen zu können.

Ich bin auch sehr an Sunminds LED Formicarium interessiert

Hier meine Anlage, die Glaskugel für meine Lasius flavius ist das Highlight und ein (noch unbewohntes) Vulkanformi... Das stelle ich aber ein andermal vor.

Wg. der Erwärmung, über dich ich mir bei einer so "dimensionierten" LED allerdings mangels eigener Erfahrung keine Vorstellung machen kann, würde ich Leuchtmittel nicht so dicht an der Nestscheibe befestigen; besonders nicht wenn es sich um Plexiglas handelt. Kann allerdings vielleicht auch gewünscht sein? (Für einen guten experimentellen Aufbau müsste man diesen Aspekt umso mehr beachten.)

Ich denke die Wärmeabstrahlung kann man bei LED´s, die innerhalb der Spezifikationen betrieben werden, vernachlässigen. Die LED setzt die Elektronen des Stroms so effizient in Licht um, dass nur ein verschwindend geringer Wärmeverlust auftritt. Ich vermute, dass sich das, mit normalen Mitteln, nicht mal im messbaren Bereich bewegt.
Wegen schmelzeldem Plexiglas muss man sich also keine Sorgen machen, außerdem dürfte die Platzierung der LED´s vor der Scheibe sehr unpraktikabel sein.
Ich habe bei mir die LED´s in die Nestwände schräg eingelassen, was sehr gut funktioniert.

Wenn du/ihr Lust habt würde ich mich (und bestimmt auch weitere Leser) über Links zum LED-Selbstbau freuen, vielleicht auch über eine konkrete Anleitung und Bilder der praktischen Umsetzung; denn das erhöht die Wahrscheinlichkeit ungemein dass sich damit mehr Leute beschäftigen können und wollen.

Einfach einmal bei Youtube eingeben, da gibts haufenweise tolle Tutorials sogar auf Deutsch.


So nun mein Vorschlag wie man die Versuche durchführen kann und die Reproduzierbarkeit gewährleist. Dazu ist, meiner Meinung nach, folgender weg am Sinnvollsten:

Den Ansatz

Es könnte so aussehen: Ein Gipsnest, unterteilt in mehrere gleich große Kammern, von denen jede separat mit einem anderen LED-Spektrum belichtet wird - wenn ansonsten gleiche Bedingungen im Nest herrschen, sollten die Ameisen das Licht auswählen das sie am wenigsten sehen können.

kann man als gegeben nehmen und dann wählt man die verschiedene LED´s mit jeweils 1000mcd bzw. 1cd Lichtstärke, die alle ein leicht veränderten Peak der Lichtwellenlänge im roten Bereich aufweisen.
Die LED´s müssen innerhalb der spezifikation Betrieben werden und die gleiche Leistungsaufnahme aufweisen. Standart ist eig. 20mA. Die LED´s werden in einzelnen Stromkreisen (Also KEINE Reihenschaltung) mit einem variablen Widerstand und einer Vorrichtung zum Messen des aktuellen Wiederstandwerts (Spannungslos) und einer weiteren zum Messen des aktuellen Verbrauchs bzw. Leistungsaufnahme der LED einbaut. In jeden Stromkreis muss ein ein Schalter eingebaut werden, damit man den aktuell eingestellten Wiederstandswert des variablen Widerstands spannungslos Messen kann und man ggf. das Nest auch mal Dunkel machen kann...

Die Messvorrichtung ist später dann sehr wichtig, um die spätere Reproduzierbarkkeit zu gewährleisten. Denn mit diesen Kenngrößen, also dem Widerstandswert und der Leistungsaufnahme der LED, kann man das Experiment unter Verwendung der gleichen Bauteile, beliebig Reproduzieren und z.B. auf die verschiedenen Ameisengattungen/-arten adaptieren.
Auch muss auf die Spannungsquelle geachtet werden: Batterien scheiden von vorneherein aus. Es muss also ein gleichgerichtetes bzw. stabilisiertes Netzteil und/oder ein LED-Vorschaltmodul genutzt werden. Auch hier wieder wegen der Reproduzierbarkeit. Ich würde sagen, ein Netzteil das 12V DC(Gleichspannung) ausspuckt, reicht aus und ist nicht teuer.
Die Kosten dürften alles in Allem <20 Euronen liegen. Die LED´s z.B. liegen im Cent-bereich.

Ich hoffe, ich konnte weiterhelfen und verfolge das Thema mit großem Interesse.

An dieser Stelle wollte ich den ersten Prototyp eines Gipsnestes mit eingegossenen Leuchtdioden kurz vorstellen.



Die beiden Kammern sind nebeneinander angeordnet.
Sie haben dadurch die gleiche Entfernung zum Wasserspeicher.



Beide Kammern können unabhängig voneinander Beleuchtet werden.



Die LEDs haben eine geringe Leuchtstärke. Das Nest ist dazu da um herauszufinden ob die Ameisen dieses Licht wahrnehmen können.
Dabei spielt es keine Rolle ob mir die Beleuchtung genügt um die Ameisen zu beobachten. Bei der obigen Aufnahme wurden die LEDs mit 10 mA und 1,9 Volt betrieben.



Hier mit 50 mA und 2,0 Volt.
Man sieht deutlich das die Farbe der LEDs etwas heller wirkt.
Man kann möglicherweise davon ausgehen das sich die Wellenlänge dadurch verkürzt.



Die 10 LEDs von Kinbright Type L-934 HD werden mit einem Regelbaren Netzteil betrieben. Stromstärke und Spannung lassen sich damit einstellen.

Bei einem ersten Testlauf soll nur eine Kammer beleuchtet werden. Sollten die Ameisen die Kammer auswählen die beleuchtet ist, kann man davon ausgehen das die Ameisen die Wellenlänge der jeweiligen LED und jeweiliger Lichtstärke nicht wahrnehmen oder die Beleuchtung zumindest keine Beunruhigung erzeugt.
Sollten die Ameisen die dunklere Kammer wählen können man als Referenz die Beleuchtung in dieser Kammer anschalten. Wenn die Ameisen danach in die abgeschaltete Kammer umziehen, ist sicher das sie das Licht sehen können.
Auch wenn die Ameisen sofort die Kammer mit Licht bevorzugen kann man nach einem Umschalten beider Kammern vielleicht einen Umzug in die andere Kammer beobachten. Das würde bedeuten sie bevorzugen eine Kammer in der Licht vorhanden ist.
In beiden Fällen müsste man prüfen ob eine minimale Temperaturerhöhung durch das Licht verursacht wird.

Hallo,

Es tauchte nun eine für mich ganz neue Frage auf, die sich auf das Bewegungsehen von Ameisen bezieht.
Die Frage ergab sich aus der Tatsache das LED nur mit Hilfe von Pulsweitenmodulation gedimmt werden können. Also durch schnelles An- Aus-Schalten.
Weiß einer von Euch über Studien oder wie Bildfrequenzen von Ameisen wahrgenommen werden?
Wie heißen die Messeinheiten? Vielleicht Fps?

Naja man könnte auch die LED über die Spannung dimmen, dabei ändert sich aber die Wellenlänge des Lichts.
Zu den Fps : soweit ich weis, hat das menschliche Auge ca. 24Fps. Ich habe keinerlei Quellen diesbezüglich im Zusammenhang mit Ameisen gefunden. Kann man das ev. von andren Insekten mit Komplexaugen adaptieren? vielleicht gibts da ja Untersuchungen.
Ansonsten würd ich schätzen, das Ameisen spätestens ab 50 "Frames" auch homogenes Licht sehen...

Wenn ich mir die Fotos ansehe, würde ich mal schätzen, dass der Winkel in dem die LED´s leuchten, nicht Optimal ist. Scheint ja direkt gerade nach vorne auf den Beobachter zu leuchten. Ich würde es als zweckmäßiger erachten, stattdessen den "Boden" der Nestkammer zu Beleuchten.

3 kurze Fragen zu Deinem Versuchsnest:

1. Hast Du jeweils 5 LED´s einer Kammer in Reihe geschaltet? Weil dann müßtest Du ja 5 x 20mA = 100mA auf die LED´s geben um die Wellenlänge der Spezifikation zu bekommen.

2. Wie groß ist der verwendete Vorwiderstand?

3. Gibts schon Neuigkeiten?

Sunmind hat geschrieben:Naja man könnte auch die LED über die Spannung dimmen, dabei ändert sich aber die Wellenlänge des Lichts.
Zu den Fps : soweit ich weis, hat das menschliche Auge ca. 24Fps. Ich habe keinerlei Quellen diesbezüglich im Zusammenhang mit Ameisen gefunden. Kann man das ev. von andren Insekten mit Komplexaugen adaptieren? vielleicht gibts da ja Untersuchungen.
Ansonsten würd ich schätzen, das Ameisen spätestens ab 50 "Frames" auch homogenes Licht sehen...

Das wäre echt auch noch ein Feld das man untersuchen müßte.
Aber mit welchen Versuchsaufbau?

Sunmind hat geschrieben:Wenn ich mir die Fotos ansehe, würde ich mal schätzen, das der Winkel in dem Die LED´s leuchten, nicht Optimal ist. Scheint ja direkt gerade nach vorne auf den Beobachter zu leuchten. Ich würde es als zweckmäßiger erachten, stattdessen den "Boden" der Nestkammer zu Beleuchten.

Jap hast recht. Außerdem bekomme ich Probleme mit der Korrosion da die LEDs direkt eingegossen sind. Und man weiß ja: Kupfer+Gleichstrom+Wasser=Korrosion:mad:
Ich baue gerade ein neues Nest in dem die LEDs durch Luftschläuche nach innen geführt werden.

Sunmind hat geschrieben:2 kurze Fragen zu Deinem Versuchsnest:

1. Hast Du jeweils 5 LED´s einer Kammer in Reihe geschaltet? Weil dann müßtest Du ja 5x20mA= 100mA auf die LED´s geben um die Wellenlänge der Spezifikation zu bekommen.

Die LEDs waren parallel geschaltet. Beim neuen Nest werde ich mich vorerst auf eine LED je Kammer beschränken.

Sunmind hat geschrieben:2. Wie groß ist der verwendete Vorwiderstand?

Ich habe keinen Vorwiderstand benutzt. Da mein Netzteil eine regelbare Strombegrenzung hat. War ja auch nur ein Prototyp. Beim nächsten kommt ein "normales" Netzteil dran mit Metallfilm-Widerständen die der Spannung angepasst werden.

Sunmind hat geschrieben:3. Gibts schon Neuigkeiten?

Noch nicht. Ich beschäftige mich derzeit noch mit den Grundlagen der Ameisenhaltung.

Beste Grüße

und wie siehts aus mit der Helligkeit? 5 mcd zufriedenstellend?

Beim neuen Nest werde ich mich vorerst auf eine LED je Kammer beschränken.

Ist sicherlich besser! Dann kannst Du auch kleinere Kammern erstellen.

Ich baue gerade ein neues Nest in dem die LEDs durch Luftschläuche nach innen geführt werden.

Dann kannst Du ja für den verbesserten Prototyp LED´s mit verschiedenen Peaks und mcd Werten verwenden.

Gruß Sunmind