QHY 600 Mono BSI Cooled Kameras

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QHY 600 Mono BSI Cooled Kameras

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  • Hochempfindliche, gekühlte CMOS-Kamera mit 60 Megapixel Sensor von Sony IMX455 B&W Sensor- ein Vollformat Sensor (35-mm-Format) mit 3,76μm großen, quadratischen Pixeln
  • Echte 16-Bit Analog/Digital Wandlung
  • 2GB DDR3 Bildspeicher
  • Back-Side-Illuminated Sensor mit >87% Quanteneffektivität mit extrem geringem Dunkelstrom (0,003e/p/s bei -20C)
  • Full Well Kapazität von mehr als 51ke- bei 3.76μm Pixelgröße 
  • Geringes Ausleserauschen von 1e- bis 3,7e-
  • Die maximale Bildrate beträgt mehr als 40 Bilder pro Sekunde bei 12bit Datentiefe
  • Beste Wahl für die Celestron RASA- HyperStar Systeme
  • Verwendung der Exmor BSI CMOS-Technologie und des elektronischen Rolling Shutters von SONY 
  • Zweistufige thermoelektrische Kühlung (TE) und USB3.0-Schnittstelle
  • Ideale Kamera für die Astrofotografie, All-Sky-Meteor-Monitor, Mikroskop- und Fluoreszenz Aufnahmen, Dokumentation von DNA-Sequenzierung und die Luftbildfotogrammetrie
  • Die QHY 600 ist in vier Versionen lieferbar
    • Die QHY 600 L Version mit Consumer IMX 455 Sensortyp
    • Die fotografische Version QHY 600 PH (auch als Farbversion mit Standard (Consumer) Grad Sensor erhältich)
    • Die professionelle Version QH Y600 PRO (auch als Farbversion mit Standard (Consumer) Grad Sensor erhältich). Die professionelle Version verfügt auch über zwei 10 Gigabit Glasfaseranschlüsse zur Unterstützung einer schnellen Glasfaserverbindung. Sie hat ein etwas längeres Gehäuse, um die Länge der Glasfaserschnittstellen aufzunehmen.
    • Die QHY600 PRO-L der Kamera hat das Hardware Design der professionellen Version. Sie kann mit einem Aufpreis später auf die professionelle Version aufgerüstet werden. Die fotografische Version der QHY kann dagegen später nicht auf die professionelle Version aufgerüstet werden
    • Alle Mono-Versionen der QHY600 PH und QHY600 PRO Version verwenden den IMX455 Industrie-Grad-Sensor (Grad-K) – mit Ausnahme der QHY600-L
  • Bitte wählen Sie die entsprechende QHY600-Kamera für weitere technische Details aus dem Drop-Down-Menü unten

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Beschreibung

Details

Gekühlte QHY600 BSI Kameras

Hochauflösende, 61 Megapixel Vollformat  Kamera

Die QHY600 verwendet den neuen Sony Full Frame (35mm-Format) IMX455 Back-Site- Illuminated CMOS-Sensor. Er ist sowohl als Monochrom und in einer Farbversion erhältlich. Der IMX455 Sensor ist ein wissenschaftlicher CMOS-Sensor mit 61 Megapixeln, 3,76μm quadratischer Pixelgröße und 16 Bit ADC. Die Sensorgröße beträgt 36 mm x 24 mm. Alle Mono-Versionen des QHY600PH & QHY600 PRO verwenden den IMX455 Industrie-Grad-Sensor (Grad-K).

Full Well Kapazität, >51ke- bei 3, 76µm, >400ke- mit 2 x 2 binning und bis zu >720ke- im erweiterten Modus (3 x 3 binning)

Ein Vorteil der Back-Site-Illuniated CMOS-Struktur ist die deutlich erhöhte Full Well Kapazität. Dies ist besonders hilfreich bei Sensoren mit kleinen Pixeldimensionen. Selbst mit ungebinnten 3,76μm Pixeln hat die QHY600 eine Full Well-Kapazität von >51ke-. Bei einem binning von 2x2 bis und 7,5 μm Pixelgröße beträgt die Full Well Kapazität  >204ke- und bei einem binning von 3x3 bis und 11μm Pixelgröße beträgt die Full Well Kapazität >408ke-. Im erweiterten Modus beträgt die Full Well Kapazität ungebinnt >80ke-, >320ke- 2x2 binning und >720ke- im 3x3 binning Modus.

Reale 16-Bit-Analog Digital Wandlung

Mit echter 16-Bit-"on-Chip" Digitalisierung ist die Ausgabe von 16bit Aufnahmen mit 65.536 Graustufen möglich. Ein 16-Bit-Analog Digital Wandlung hat eine weitaus höhere Datentiefe als eine 12- oder eine 14-Bit-Analog Digital Wandlung und die Systemverstärkung beträgt weniger als 1e-/ADU.  Die QHY600 verwendet digitales Software-Binning.  Bei der digitalen Summierung beträgt  das 2x2-Binning vier 16-Bit-Summen = 18-Bit betragen.

Geringes Ausleserauschen von 1e- bis 3,7e-

Die QHY600 erzeugt nur ein Elektron Ausleserauschen bei hoher Verstärkung bei einem Datentransfer von 2 Bilder pro Sekunde.  Nur 1 Elektron Ausleserauschens bedeutet, dass ein Pixel, welches nur 3 bis 4 Photonen aufnimmt, ein Signal to Noise (SNR) von >3 erreicht. Dies ist eine perfekte Leistung, wenn die Aufnahmebedingungen "photonenbegrenzt" sind, d.h. bei kurzen Belichtungen, extrem lichtschwachen Aufnahmeobjekten usw., was diesen großflächigen Sensor ideal für Himmelsdurchmusterungen und time "domain-Astronomie" macht.  Bei geringer Verstärkung beträgt das Ausleserauschen immer noch nur 2,4e bis 2,8e-.

Der Begriff "time Domain" Astronomie bezeichnet hier in der Astronomie Beobachtungsobjekte, die zeitbezogen ihre Position oder ihre Helligkeit oder beides ändern, also Planetoiden, Veränderliche Sterne, Exo Planeten Transits, Sternbedungen durch Planetoiden und ähnliche Objekte.

Back-Side-Illuminated, QE >87%, geringer Dunkelstrom

Sony's Exmor R Back-Illuminated Technologie produziert Sensoren, die doppelt so empfindlich sind als die Front-Side-Illuminated Sensoren. QHYCCD-Tests haben diese Behauptung bestätigt, und auf der Grundlage dieser Tests liegt die QE bei über 87 %.  Darüber hinaus sind die Sensoren von Sony für ihren geringen Dunkelstrom bekannt. Die patentierte Technologie zur Reduzierung des thermischen Rauschens von QHYCCD und die zweistufige geregelte thermoelektrische Kühlung der QHY600 reduzieren den Dunkelstrom weiter auf extrem niedrige Werte, 0,0032e-/p/s bei -20C, für rauscharme Langzeitbelichtungen. 

Beste Übereinstimmung für das RASA-System

Das runde Kameragehäuse der QHY600 und der hochauflösende, großflächige Sensor mit kleinen Pixeln passen ideal zu den optischen Systemen  RASA- und HyperStar von Celestron.

QHY 600, fotografische-, professionelle- und die QHY600 PRO-L Version

Bei der QHY 600 können Sie zwischen 4 Modellen wählen:

  • das fotografische Modell QHY600 PH und das professionelle Modell QHY 600 PRO. Jedes Modell ist wahlweise mit monochromen- oder einem Farb Sensor lieferbar. Die Bildqualität ist bei beiden Modellen identisch, jedoch verfügt das professionelle Version mit dem längeren Gehäuse über zusätzliche Funktionen.
  • Die QHY600 PRO-L hat das Hardware-Design der professionellen Version (längeres Gehäuse) und die Funktionen der fotografischen Version. Die zusätzlichen Funktionen der professionellen Version können nachträglich - gegen Aufpreis - mit einem Upgrade aktiviert werden. Für die fotografische Version ist kein Upgrade möglich.
  • Und die QHY600 L mit einem Sensor der Consumer Baureihe.
  • Alle Mono-Versionen des QHY600PH & QHY600 PRO verwenden den IMX455 Industrie-Grad-Sensor (Grad-K).

Fotografisches Modell QHY600 PH: Professionelles Modell QHY600 PRO:
  • USB3.0
  • Bildtransfer: 2.5 Bilder pro Sekunde, Vollformat, 16-bit Datentiefe
  • Bildtransfer: 4 Bilder pro Sekunde, Vollformat, 8-bit Datentiefe
  • Unterstützt ROI bei höherer Bildfrequenz
  • USB3.0
  • 2×10Gigabit Glasfaserschnittstelle*
  • Programmierbarer Trigger Ein/Ausgang
  • Erweiterte Timing Schnittstelle für GPS
  • 4 Bilder pro Sekunde, Vollformat, 16-bit Datentiefe*
  • 10 Bilder pro Sekunde, Vollformat, 14-bit Datentiefe*
  • 30 Bilder pro Sekunde, 8K Videostream*
  • Unterstützt ROI bei höherer Bildfrequenz
  • Anpassbares FPGA

   * erfordert eine optionale PCIe Karte von QHYCCD.

Zwei 5m doppelte Glasfaserkabel und zwei optische Glasfasermodule sind im Lieferumfang der Kamera enthalten.

Die professionelle Version ist teurer als die fotografische Version und hat ein längeres Gehäuse, um die Länge der Glasfaserschnittstellen aufzunehmen.

Die QHY 600 Early Bird (EB) wird zur QHY 600 PRO-L

 Im Grunde genommen wird das QHY 600 - EB-Modell nur dem Namen nach eingestellt.

Ab Ende August wird sie in QHY 600 PRO-L umbenannt mit identischen Funktionen, Spezifikation und Preis wie die 600 EB, aber mit zwei zusätzlichen optionalen Funktionen:

  1. Die PRO-L wird kompatibel zur neuen QHY GPS Box sein. Das bedeutet, dass der Zubehöranschluss auf der Rückseite der Kamera 6 - polig statt 5  -polig sein wird und er wird so vorprogrammiert sein, dass er mit der neuen QHY GPS kompatibel ist. Die GPS Box liefert weltweit extrem präzise Zeitinformationen über Beginn und Ende der Belichtungszeit.

    Hinweis zur 600 EB Version: QHYCCD bietet einen Sonderpreis zum Umbau der Zubehörbuchse für bestehende EB Besitzer an, wenn sie zunächst auf das PRO-L Modell aufrüsten möchten, bevor sie auf die volle PRO Version aufrüsten:

  2. Die PRO-L ist ohne zusätzliche Kosten mit einer Option zur Wasserkühlung anstelle von Luftkühlung erhältlich, wenn diese Option bei der Bestellung gewählt wird. Die Wasserkühlung verbessert die Kühlung um etwa 10 Grad C auf  ein Delta T auf 45 Grad. Dies gilt auch für die 600 Photo und PRO Version.

Die QHY600 PRO-L der QHY hat das Hardware-Design der professionellen Version (längeres Gehäuse) und die Funktionen der fotografischen Version. Kunden, die jetzt die Early Bird Version kaufen, können die Kamera - gegen Aufpreis - auf die professionelle Vollversion QHY 600 PRO aufrüsten. Die Early Bird Version enthält zusätzlich auch einen kostenlosen Satz der QHYCCD 0,5mm-27,5mm Abstandshalter für eine präzise und solide Einstellung des Backfokus für eine Vielzahl von optischen Strahlengängen. 

Eine extrem günstige Möglichkeit, jederzeit auf eine glasfaserbetriebene Kamera aufrüsten zu können. Damit kann man WISSENSCHAFTLICH korrekt arbeiten und sich an Beobachtungsprogrammen beteiligen die 10-fache Datengeschwindigkeit und die exaktes Millisekunden-Timing vieler Datenströme aus aller Welt erfordern.

QHY 600 L(ite) Version mit Consumer IMX 455 Sensortyp

Durch den Einsatz des IMX 455 in der QHY600 L mit einem Sensor der Consumer Baureihe reduziert sich der Preis der Kamera erheblich. Die QHY 600 PH-L ist im Vergleich zu den anderen 3 Modellen nur mit einem Mono Sensor lieferbar.

Die Kamera  ist eine neue Version der QHY 600 Kameraserie. Sie ähnelt der  QHY600 PH und der QHY600 PRO mit einigen Ausnahmen, die sie zur wettbewerbsfähigsten Sony IMX455 basierten Kamera auf dem Markt machen. Wie die Kameras anderer Anbieter ist das Herz der Kamera mit einem IMX455 Sensor in Standardqualität (C-Consumer) bestückt.

Im Gegensatz zur Konkurrenz verfügt die QHY600 L jedoch über einen großen, internen DDR3 Bildspeicher von 1 GB, eine patentierte QHYCCD Technologie zur Rauschreduzierung, einen Feuchte-/Drucksensor in der Sensorkammer und mehrere Auslesemodi, die vom Nutzer für geringstmögliches Ausleserauschen oder höchstmögliche Full Well Kapazität ausgewählt werden können. Außerdem wurde das Gehäuse in der Länge reduziert und ist kürzer als die Versionen 600 PH oder der 600 PRO.

Die Merkmale der vier QHY600 Modelle:

QHY600 L QHY600 PH, Fotografisches Modell: QHY 600 PRO-L(ight)*
QHY600 PRO, Professionelles Modell:
IMX 455 Sensortyp -C (Consumer)

-K (Industrie): M-Version

-C (Consumer): C-Version

-K (Industrie)

-K (Industrie): M-Version

-C (Consumer): C-Version
Mono/Color Nur Mono M/C Nur Mono M/C
Baulänge (mit Ringschwalbnschwanz Adapter)

112 mm

132 mm

191 mm 191 mm
Durchmesser

90 mm

90 mm

90 mm 90 mm
USB3.0 Schnittstelle Ja Ja Ja Ja
DDR3  Bildspeicher 1GB 1GB 2GB 2GB 
Anschluss für QHY Filterrad Ja Ja Ja Ja
Sensor für Feuchtigkeit und Druck in der Sensorkamera Ja Ja Ja Ja
2 x  10 Gbps Glasfaserschnittstelle Nein Nein Ja in der Hardware eingebaut, kann zur Funktion aufgerüstet werden Ja
Auslese Modi 4 4 4 4
Geringe Auslesung im großen Fullwell Modus TBD wird unterstützt wird unterstützt
MultiPropose IO Schnittstelle Nein Nein kann durch upgrade erweitert werden, um verfügbar zu sein Ja
GPS Hardware-Zeitsignal Verbindung Nein Nein kann durch upgrade erweitert werden, um verfügbar zu sein wird unterstützt
Kamera hochpräzise Sync-Aufzeichnung Nein Nein kann durch upgrade erweitert werden, um verfügbar zu sein Wird auf Anfrage unterstützt
Maximaler Bilddownload bei 16 Bit Datentiefe 2.5 Bilder/Sekunde 2.5 Bilder/Sekunde 2.5 Bilder/Sekunde  kann durch upgrade auf 4 Bilder/Sekunde erhöht werden 4 Bilder/Sekunde
8K 30 Bilder/Sekunde Videostream Nicht verfügbar Nicht verfügbar kann durch upgrade erweitert werden, um verfügbar zu sein 10 Bilder/Sekunde
Individuell angepasster FPGA-Code 7 Bilder/Sekunde 7 Bilder/Sekunde kann durch upgrade erweitert werden, um verfügbar zu sein Ja
Hochpräziser Ausgabe des Verschlusssignals Nein kann durch upgrade erweitert werden, um verfügbar zu sein Ja
akzeptiert Triger-In-Funktion kann durch upgrade erweitert werden, um verfügbar zu sein Ja
Option für Wasserkühlung Nein Nein Ja Ja
Version mit kurzem Backfokus Nein Nein Ja Ja
ACC Anschluss Nein Nein Ja Ja

* Die QHY-600-PRO-L ist im wesentlichen identisch mit der frühere „Early Bird“ Version der QHY 600.

Die "Auslese Modus" Auswahl ist eine neue Funktion, die für die QHY600 und andere neuere QHYCCD-Kameras entwickelt wurde. Unterschiedliche Auslesemodi haben unterschiedliche zeitliche Treiber usw., die dazu führen, dass der Sensor unterschiedliche Leistungsergebnisse liefert, so dass Sie die Sensorleistung auf Ihre speziellen Bildgebungsanforderungen anpassen können.  Jeder Auslesemodus hat seine Vor- und Nachteile.  Der QHY600 verfügt derzeit über drei Auslesemodi.

Readout Modus #0 (Fotografischer Modus): In diesem Modus verringert sich das Ausleserauschen der QHY600 zwischen einer Verstärkungseinstellung von 25 und 26.  Wir empfehlen daher, die Verstärkung als Ausgangspunkt auf 26 zu setzen.  Bei einer Verstärkung von 26 beträgt die Full Well Kapazität 27ke- und das Ausleserauschen 2,7e-.  Bei langen Belichtungszeiten, bei denen das Ausleserauschen nicht so kritisch ist, führt eine Verringerung der Verstärkung zu einer höheren Full-Well Kapazität.

QHY600 Full Well (Photographic mode)

QHY600 Dynamic Range (Photographic Mode)

Readout Mode #1 (High Gain Mode). IIn diesem Modus schaltet die QHY600 von Low Gain auf High Gain zwischen den Verstärkungseinstellungen? 55 und 56 um.  Gain 0-55 verwendet LGC und Gain 55-100 verwendet HGC. 

QHY600 System (16bit) VS. Gain (High GAin Mode) QHY600 Readout noise VS. Gain (High Mode Mode)

QHY600 Full Well VS. Gain (High Gain Mode) QHY600 Dynamic Range VS. Gain (High Gain Mode)

Readout Mode #2 (Extended Full Well Mode). In diesem "Ultra-High" Full Well-Modus erreicht die QHY600 eine ungebinnte Full Well Kapazität von mehr als 80.000e-.  Im 2x2 binning Modus ist Full Well größer als 320.000e- und beim  3x3 binng ist die Full Well Kapazität größer als 720.000e-.

QHY600 System Gain (High Full Well Mode) QHY600 Read Noise (High Full Well Mode)

QHY600 Full Well (High Full Well Mode) QHY600 Dynamic Range VS. Gain (High Full Well Mode)

Neuer Auslesemodus # 03:

QHYCCD erweitert die Auslesemodi der QHY 600 Modelle um den # 03 Extend Fullwell 2CMSIT Modus. Der Vorteil von Modus # 03 ist, dass er den gleichen Fullwell Wert und die gleiche Systemverstärkung wie der Modus #02 Extend Fullwell hat, aber dass das Ausleserauschen etwa um das 1,3-fache reduziert wird (siehe Graphik, Bild #03).

QHY600 Readout Noise all mode

Dieser Auslesemodus erfordert ein Upgrade der Steuersoftware auf die Version SDK (Software Development Kit) 2020.6.26 oder aktueller. Wenn Ihre Software den Modus # 03 nicht anzeigt, laden Sie bitte das QHY AllInOne Installationspaket herunter, um das SDK in der Software zu aktualisieren. Der Modus ist für alle Modelle der QHY 600 Serie verfügbar.

QUANTENEFFIZIENZ UND DUNKELSTROM-TESTERGEBNISSE

Sony stellt eine relative QE-Kurve für den IMX455-Sensor zur Verfügung. Um die absolute QE dieser Kurve zu bestimmen, führte QHYCCD Tests durch, bei denen die Reaktion des IMX455-Sensors mit einer Kamera mit bekannter absoluter QE bei zwei Wellenlängen entlang dieser Kurve (489 nm und 656 nm) verglichen wurde. Aus diesen Testergebnissen kann eine gute Abschätzung der QHY600-QE-Kurve in absoluten Zahlen mit einer Spitzen-QE >87% bei 530nm ermittelt werden.

QE QHY600

Dunkelstrom: Die Dunkelstromergebnisse für die QHY600 basieren auf Messungen des Dunkelstroms des in der Kamera QHY600 installierten IMX455-Sensors.  Bei 0 Grad Celsius beträgt der Dunkelstrom 0,014e-/p/s und bei -20 Grad Celsius 0,003e-/p/s.

QHY600 Dark Current VS. Temperature

Wenn Sie weitere Fragen haben, senden Sie uns bitte eine E-Mail an kontakt (at) baader-planetarium.de.

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Hans Schäffler 39/02/2020 09/02/202014:32
  • Sterne:
Super Kamera mit extrem hoher Empfindlichkeit
Wie jeder Hobby-Astronom habe auch ich mal klein angefangen. Nach langjähriger reiner Beobachtung war mir eines Tages klar, dass ich das Ganze auch auf Foto festhalten möchte, so kam ich von der analogen Fotografie (Minolta Spiegelreflexkamera) zu einer digitalen DSLR-Kamera (Canon 400D).

Im Laufe der Zeit habe ich von verschiedenen DSLRs auf eine CCD-Kamera umgeschwenkt; diese CCD-Kamera von der Marke FLI mit dem berühmten KAF8300-Chip begleitete mich einige Jahre und machte hervorragende Bilder. Da CCD-Kameras im Laufe der Zeit zum sog. alten Eisen gehörten, musste eine neue Technik her:
Die CMOS-Kameras versprachen eine unglaubliche Empfindlichkeit und gutes Preis-Leistungsverhältnis. Ich kaufte für damalige Zeiten sehr gute Kameras von diversen Herstellern; eine monochrome und eine Farbkamera. Die monochrome Kamera hatte das Verstärkerglühen und die Farbkamera wurde nur einmal benützt und dann zum Hersteller zurückgeschickt. Leider habe ich diese Kamera bis jetzt noch nicht zurückbekommen, weil der "Fehler" nicht gefunden werden kann.

Nach ca. 2,5 Jahren Verstärkerglühen und "defekten Farb-Chip" hatte ich die Nase voll. Jetzt musste was richtiges gutes her, also rief ich Christoph Kaltseis an und erklärte ihm mein Problem. Da er mir von einer "richtig" guten, empfindlichen Kamera erzählte, musste ich zuerst mal einige Tage darüber schlafen, da es doch eine große Investition darstellte.

Dann schlug ich zu und bestellte über Christoph Kaltseis diese sagenumwobene Kamera Namens QHYCCD 600M EB. Nach 14 Tagen kam das gute Stück bei mir an. Am Wochenende baute ich die QHY600M EB-Version zusammen und war tierisch gespannt, welche Ergebnisse die Empfindlichkeit der Kamera liefert.

Wie es immer so ist, wenn man sich was neues zulegt, spielte das Wetter natürlich nicht mit, es regnete einige Tage. 14 Tage danach wurde das Wetter besser und ich konnte die Kamera endlich ausprobieren. Vorher habe ich die ganze Software und Treiber geladen. Ich freute mich wie ein kleines Kind an Weihnachten.

Es ist ca. 21:30 Uhr und es ist fast dunkel. Gespannt schloss ich die Kamera an und ..... puuhhh. Kamera wurde nicht gefunden! Was habe ich falsch gemacht. Ich kontaktierte sofort Christoph Kaltseis - der mir prompt half. Alles wieder deinstallieren. Zuerst den einen Treiber (Kamera), dann ASCOM- und Filterrad-Treiber installieren. Leider funktionierte es trotzdem nicht. Fehlersuche!. Am nächsten Tag war das Wetter noch super gut. Da ich Urlaub hatte, suchte ich den Fehler. Als ich nach ca. 5 Stunden Fehlersuche endlich auf einen Laptop installierte, funktionierte es tadellos.

Am Abend endlich super Bedingungen. Ich schaltete die Kamera ein und .... siehe da, es funktionierte. Gleich mal auf den Stern HIP 102707 nähe NGC6960 gegangen und mal 30 Sekunden laufen lassen (siehe Bild).

Wowww, bin begeistert. Mit dieser Empfindlichkeit hätte ich nicht gerechnet. Diese Kamera ist zwar nicht günstig, aber empfindlich ohne Ende. Nach dieser Test-Aufnahme ging ich zu M27. Die Aufnahme von M27 wurde nur mit 30 Sekunden belichtet, je 20 Bilder davon (LRGB). Mit PixInsight bearbeitet und mit Photoshop vollendet.

Dank an Christoph Kaltseis und dem Baader-Team, mit denen ich immer noch in engem Kontakt stehe: Ihr habt mir wirklich nicht zu viel versprochen.

Zusammenfassend ist zu sagen, dass die QHYCCD 600M EB eine super Kamera mit extrem hoher Empfindlichkeit ist, die diese Investition durchaus wert war und ihren Preis rechtfertigte.

Viele Grüße,
Hans Schäffler
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