Lichttherapie-Gerät selber bauen

[facemask]

Hallo,

zur Behandlung meiner Haut würde ich mir gerne eine LED-Therapiegrät bauen.

Hierzu hätte ich zwei Fragen:

Was würden 1800 LEDs kosten, die Wellenlängen von 830/590, 633 und 415 nm abgeben können, bei einer Intensität von maximal 150 mW/cm²?

Welche LEDs könntet ihr dafür empfehlen?

Was würde man neben den LEDs alles benötigen für die Umschaltung / Mishung der Wellenlänge?

Der Plan ist, wie in folgendem Beispiel, fünf Segmente à 360 LEDs zu verbauen.

[Borax]

Hallo facemask,
welcome on board!

Was würden 1800 LEDs kosten, die Wellenlängen von 830/590, 633 und 415 nm abgeben können

Viel Geld und viel Arbeit. Was soll die Angabe: von 830/590 ? Es gibt meines Wissens nach keine LEDs die diese beiden Wellenlängen zusammen können (das wäre Infrarot und Gelb). Wären also auch verschiedene (oder ein Tippfehler). 830 nm ist schon weit im IR Bereich. 415 ist schon fast UV. 590nm ist dagegen recht nahe an 633nm (sozusagen gelb und rot).
Wir hatten hier einen ähnlichen Thread: viewtopic.php?p=219116#p219116 Aber da ging es nur um eine Wellenlänge...
Am einfachsten wären passende LED Leisten:
https://www.leds.de/powerbar-v3-led-mod ... 31618.html
https://www.leds.de/powerbar-v3-led-mod ... 31608.html
https://www.leds.de/powerbar-v3-led-mod ... 31603.html
https://www.leds.de/powerbar-v3-led-mod ... 31616.html

[facemask]

Wow. Das würde echt teuer werden. Bzgl. der Angabe 830/590 nm: https://www.orcos.ch/wp-content/uploads ... n_2017.pdf

[dieterr]

Wow. Das würde echt teuer werden.

Wahrscheinlich schon, wenn du alle therapeutischen Wellenlängen brauchst. Oder du reduzierst halt auf dein Problem.

[Borax]

...830 nm mit 590 nm Photo-Sequencing soll wahrscheinlich heißen, dass LEDs mit beiden Wellenlängen eingebaut sind, die in irgendeiner Abfolge (ggf. so schnell, dass man es mit dem Auge nicht sieht) hintereinander eingeschaltet werden. Möglicherweise ist das aber auch nur eine 'Voodoo' Bezeichnung für die Tatsache, dass man LEDs mit 830 nm nicht sieht, und daher aus Sicherheitsgründen noch eine sichtbare Farbe dazu gemischt werden muss. Im einzigen halbwegs wissenschaftlichen Artikel (den man zu diesem Thema im frei verfügbaren Netz findet): https://www.smars.xyz/ist-leuchtdiode-p ... rapie.html ist die Wellenlänge 590nm nicht erwähnt.

[dieterr]

und daher aus Sicherheitsgründen noch eine sichtbare Farbe dazu gemischt werden muss.

Vielleicht auch um Reklamationen zu vermeiden: Lampe ist kaputt

[erleuchtet]

Wow. Das würde echt teuer werden.

Wahrscheinlich schon, wenn du alle therapeutischen Wellenlängen brauchst. Oder du reduzierst halt auf dein Problem.

Die Frage ist, ob man das als medizinischer Laie kann - oder was man sich eben von dem Lichttherapie-Gerät erwartet. Ich würde das Projekt mal auf theoretischer Ebene gründlich planen und dann vergleichen, ob man nicht günstiger wegkommt, wenn man ein fertiges Produkt kauft. Außer, es geht nicht nur um den therapeutischen Nutzen, sondern auch um die Freude am Basteln.

[facemask]

Also, ich habe diese zwei LED-Varianten gefunden, welche die notwendigen mW haben.

135 mW: https://www.mouser.de/ProductDetail/OSR ... S9Eg%3D%3D

190 mW: https://www.mouser.de/ProductDetail/OSR ... cY6OVJk%3D

Bei 2000 LED's wären das gerade mal 162 bis 270 Euro. Je nachdem, wofür ich mich entscheide. Ein professionelles Gerät, welches ca. 20.000 Euro kostet, hat LED's mit 105 mW. Wäre jetzt die Frage, ob 135 mW noch okay sind und 190 mW schon zu viel sind oder ob hier "viel hilft viel" gilt.

Wie dem auch sei, nehmen wir mal an, ich entscheide mich für eine der beiden Varianten, wie bekomme ich die am besten auf kleinen Raum auf eine Platine? Kann man sich irgendwo Platinen bestellen, auf die man die LED's einfach aufstecken kann? 15x28 LED pro Platine wären z.B. gut. Ich habe noch nie LED verbaut, deshalb auch ganz generell gefragt: Wie verbaue ich die am einfachsten?

[Buddhamilch]

Also, ich habe diese zwei LED-Varianten gefunden, welche die notwendigen mW haben.

mW ist nicht mW/cm²

Der Unterschied zwischen mW und mW/cm² ist:
die Led strahlt Photonen (im sichtbaren Spektrum kann man es als Licht bezeichnen) ab --> Strahlungsstärke
und diese treffen irgendwo auf eine Fläche --> Bestrahlungsstärke.

Um die beleuchtete Fläche berechnen zu können, muss der Öffnungswinkel (nicht der Abstrahlwinkel) der Led und der Abstand zur Fläche bekannt sein. Wenn die Rechnung genau sein soll, muss die Oberfläche im Innern einer Hohlkugel verwendet werden. Wird die Led im Zentrum der Hohlkugel montiert, ist der Abstand zur Fläche überall gleich. Aber nur entlang der Null-Achse hat das Licht einer Led den höchten Output. Je breiter es abgestrahlt wird, desto geringer ist dessen Intensität. Die Bestrahlungsstärke (mW/cm²) kann man daher nur ungefähr berechnen, nicht jedoch genau.

Vereinfachtes Beispiel (die Rechnung ist keinesfalls genau*):
Eine Led mit einem Abstrahlwinkel von 120° und einem Abstand von 10cm beleuchtet eine Fläche von
Tangens ((Abstahlwinkel / 2) x PI / 180) x (Abstand x 2) = 942,4778cm²

Bei einer Strahlungsstärke von 150mW würde die Bestrahlungsstärke nur 0,15915... --> gerundet 0,16mW/cm² betragen.
Wenn Du eine Bestrahlungsstärke von 150mW/cm² haben möchtest, müsste man folglich 150mW/cm² / 0,16mW/cm² = 937,5 Leds verwenden.
Veränderst Du den Abstand, verändert sich auch die Bestrahlungsstärke.

* ungenau deshalb, weil hier mit dem Abstrahlwinkel (nicht mit dem Öffnungswinkel) einer Led gerechnet wurde und weil nicht die Fläche im Innern einer Hohlkugel verwendet wurde, sondern einer ebenen Fläche. Die Oberfläche im Innern einer Hohlkugel ist aufgrund der gewölbten Form größer.

[Borax]

Ich habe noch nie LED verbaut, deshalb auch ganz generell gefragt: Wie verbaue ich die am einfachsten?

Hängt von den LEDs ab. Bei den von Dir verlinkten (die übrigens recht schwach sind), handelt es sich um SMD LEDs. Die werden üblicherweise mit einem Reflow-Ofen auf Platinen gelötet. Das geht für Hobbyisten quasi gar nicht (zur Not bei ein paar wenigen LEDs mit der Herdplatte oder Bügeleisen - braucht aber auch einiges an Übung). Für Laien völlig ungeeignet. Besser fertig auf Platine gelötete LEDs nehmen (siehe meine Links oben).

[erleuchtet]

Ich denke auch, dass LED-Leisten in dem Fall wahrscheinlich erfolgsversprechender wären. Also unter den gegebenen Voraussetzungen. Aber es scheint wohl einen recht engen finanziellen Rahmen zu geben, kann das sein? 150-300€ anvisierte Materialkosten halte ich, ehrlich gesagt, für utopisch, wenn man ein Gerät bekommen möchte, das wenigstens ansatzweise mit einem professionellen Lichttherapiegerät vergleichbar ist.

[Borax]

Um noch mal auf das Beispiel zurückzukommen... Die Powerbar3 (UV Version: https://www.leds.de/powerbar-v3-led-mod ... 31618.html ) erreicht laut Datenblatt (https://lumstatic.com/8O/O2/agTRfyVkHFVBqKvfBg.pdf ) eine Strahlungsleistung von 17000 mW. Der Abstrahlwinkel liegt bei 140° . Bei 5cm Abstand ergibt sich dann eine beleuchtete Fläche von etwa 10x40cm also rund 400cm² Das ergibt dann eine mittlere Bestrahlungsstärke von 42 mW/cm² . Weil aber die Lichtleistung am Rand (also bei 140°) nur noch rund 50% derjenigen in der Mitte beträgt und sich die Lichtkegel der 12 LEDs im Bereich zwischen den LEDs addieren, hast Du mittig (also in einem Bereich von etwa 5x30cm) bestimmt die erforderliche Bestrahlungsstärke von etwa 100mW/cm².