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UV-Beleuchtung

Eine weitere Möglichkeit Merkmale hervorzuheben, ist der Einsatz von ultravioletter Strahlung, das eine Wellenlänge von 10 bis 400nm aufweisen kann. Mit Hilfe von Fluoreszenzlampen ("Schwarzlicht") oder ultravioletten LEDs kann relativ einfach UV-Licht mit 365 Nanometern Wellenlänge im "nahen UV-A-Bereich" erzeugt werden.

Bsp.: Spektrum einer typischen UV-LED

 

Lichtspektrum einer UV-LED

 

Allerdings absorbieren selbst in diesem Lichtbereich normale Gläser große Mengen des emittierten Lichts. Dies gilt auch für Standard-Optiken des Kamerasystems, Filtergläser und auch das Schutzglas auf dem Sensor. Viele Applikationen sind trotzdem mit Standardkomponenten lösbar, da durch Anregung mit UV-Strahlung bei bestimmten Materialien eine Fluoreszenz im Sichtbaren auftritt. Echte UV-Applikationen in kürzerwelligen Lichtbereichen benötigen jedoch spezielle Optiken z.B. aus Quarzglas und spezielle Kamerasensorik mit geeigneten Detektoren.

 

Warum mit ultravioletter Strahlung inspizieren?

Kurzwellige Strahlung neigt verstärkt zur Reflexion als langwellige Strahlung, da bedingt durch die kurzwelligen Schwingungen schon bei minimaler Eindringtiefe ins Material sehr viel Wechselwirkung stattfindet. UV-Strahlung ist daher ideal zur Beobachtung von Oberflächen geeignet. Kleine Merkmale, Staub und Kratzer werden dadurch besonders sichtbar.

Oberflächeneffekte UV- und IR-Licht

Darüber hinaus gibt es viele Applikationen, bei denen das zu inspizierende Material mit Hilfe von UV-Strahlung zum Leuchten angeregt wird.

 

Typische Inspektionsmöglichkeiten mit UV-Strahlung

  • Bei der Leiterplatteninspektion und der Prüfung von Lötstellen ist die starke Reflexion von Vorteil. Fehler, Kratzer oder Merkmale werden besonders gut sichtbar.
  • Inspektion von Faseroptiken und Fasern: durch das kurzwellige Licht kann die Schnittfläche geprüft werden, da diese besonders reflektiert und nicht nur diffus leuchtet.
  • Transparente Klebstoffe auf verschiedensten Hintergründen, Kleberaupen, Dichtungsmassen etc. sind UV-aktiv: Bei der Anregung mit ultraviolettem Licht entsteht sehr oft eine bläuliche oder grünliche Fluoreszenz im sichtbaren Wellenlängenbereich des Lichts.
Sichtbares Licht :: Weißer Klebstoff auf weißer Kunststoff-Flasche ist kaum zu erkennen.
UV-Strahlung :: Klebstoff fluoresziert und leuchtet hell auf.

 

  • UV-aktive Tinten und Farbstoffe im Markierungs- und ID-Bereich. Gedruckte Schriften und Sicherheitsmerkmale (zum Beispiel auf Kreditkarten, Geldscheinen, Passstempel etc.) lassen sich mit UV-Strahlung anregen, detektieren und auswerten. Manchmal können solche Farbstoffe in der Industrie beigesetzt werden, um die Lesbarkeit solcher und ähnlicher Markierungen zu vereinfachen.
UV-Strahlung :: Sicherheitsmerkmale auf europäischem Führerschein erscheinen mit UV-Strahlung. Metallischer Sicherheitsstreifen leuchtet ebenfalls (wie im sichtbaren Licht).
  • Chemische Marker in der Biochemie werden an zu beobachtende Gensequenzen, Proteine etc. angeheftet und mit UV-Strahlung sichtbar gemacht.

 

Wichtig für die Bildverarbeitung

  • UV-Strahlung ist für das menschliche Auge nicht sichtbar. Besonders die kurzwellige UV-Strahlung kann sehr leicht zu einer Schädigung der Augen, Haut und Materialien führen, da es besonders energiereich ist. Industrielle Applikationen mit UV-Strahlung erfordern eventuell gleiche Sicherheitsmaßnahmen wie Laserschutzklasse 4, wenn bestimmte Energiewerte überschritten werden.  Sicherheitsbereiche, Lichtstrahlterminierung, Abschalten beim Öffnen der Schutztüren, entsprechende Sicherheitsbeauftragte in der Firma können erforderlich werden. Bitte informieren Sie sich ausführlich!
  • Takten Sie UV-Beleuchtungen, falls dieses möglich ist. So wird unnötige Lichtemission vermieden und kritische Energiemengen, die zu einer hohen Schutzklasse führen, entstehen so erst gar nicht. Insbesondere UV-LED-Beleuchtungen (sehr kostspielig: Metallsockel-LEDs mit Quarzglasgehäuse!) würden sonst typischerweise sehr heiß und vorzeitig defekt.
  • Der Einsatz von schmalbandigen Bandpassfiltern verhindert Störlichteinflüsse durch Tageslicht. Dieser sollte exakt auf die Fluoreszenz abgestimmt werden.
 
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