Die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit und Genauigkeit optischer Prüfverfahren nehmen stetig zu. Längst reicht es nicht mehr aus, bei industriellen Anwendungen ausschließlich das sichtbare Spektrum des Lichts für Beleuchtungslösungen zu nutzen. Hersteller reagieren darauf und erweitern entsprechend ihr UV- und IR-Beleuchtungsportfolio.

Ein Unternehmen, das seit mehr als zehn Jahren anspruchsvolle Beleuchtungstechnologie für die industrielle Anwendung entwickelt und vertreibt, kann mit Recht von sich behaupten, umfassendes Know-how in diesem Bereich erworben zu haben. Basierend auf diesen langjähriger Erfahrung mit Beleuchtungsanwendungen im sichtbaren Lichtspektrum, erweitert Falcon nun gezielt das bereits vorhandene Sortiment mit neuen Produkten für den ultravioletten und infraroten Bereich. Der Hersteller trägt damit der steigenden Nachfrage auf Kundenseite Rechnung und den erweiterten Möglichkeiten, die diese beiden Spektralbereiche für die Merkmalsextraktion bieten.

UV und IR

UV-Licht wird, abhängig von der Wellenlänge, in die Bereiche UV-A, UV-B und UV-C eingeteilt. UV-B- und UV-C-Strahlung sind sehr kurzwellig und energiereich. Diese Tatsache wird beispielsweise für die optische Entkeimung von Oberflächen genutzt. Für Beleuchtungsanwendungen ist die UV-A-Strahlung interessant. Die UV-A-Strahlung liegt im Wellenlängenbereich zwischen 315 nm bis 380 nm und ist weniger energiereich. Das Lichtspektrum der UV-Strahlung ist generell für das menschliche Auge nicht sichtbar, aber aufgrund der hohen Energie durchaus gefährlich. Zudem werden körpereigene Schutzreflexe wie Blinzeln oder das sich abwenden nicht ausgelöst, da die Strahlung dieses Spektralbereichs nicht wahrgenommen wird. Im Umgang mit UV-Licht ist also besondere Vorsicht geboten. Die Infrarotstrahlung ist gegenüber der UV-Strahlung extrem langwellig. Zwischen dem UV- und dem IR-Bereich liegt der sichtbare CIE-Farbraum (CIE = Commission International de L’ Eclairrage = Internationale Beleuchtungskommission), welcher von den farbigen Standardleuchten abgedeckt wird (Abb. 1). Anders als die UV-Strahlung ist die Infrarotstrahlung, obwohl ebenfalls nicht sichtbar, weniger gefährlich. Der Grund hierfür liegt in der geringeren Photonenenergie des Lichtes im langwelligen IR-Bereich. Die größere Wellenlänge ermöglicht es, dank geringerer Reflexionen an der Oberfläche, tiefer in bestimmte Materialien einzudringen.

Anwendungen im nicht sichtbaren Teil des Spektrums

Trotz der oben erwähnten Herausforderungen bei der Verwendung von UV- und IR-Licht, bieten diese Spektralbereiche in der Anwendung große Vorteile. Sie sind deshalb aus der Bildverarbeitung nicht mehr wegzudenken. So werden beispielsweise durch die kurzwellige UV-Strahlung fluoreszierende Stoffe, die unter normalem Licht nicht sichtbar sind, zum Leuchten gebracht. Paradeanwendungen hierfür sind die Untersuchung von Klebeflächen auf das Vorhandensein von Klebstoff oder die Prüfung der Druckqualität beim Bedrucken eines Produktes mit einem unsichtbaren Barcode (Abb. 2 und Abb. 3) Neben den Fluoreszenz-Anwendungen eignet sich UV-Licht aufgrund seiner kurzen Wellenlänge auch für die Inspektion von Oberflächen. So können Haarrisse besser detektiert werden oder Leiterplatten auf Kurzschlüsse untersucht werden. Anders als die kurzwelligen UV-Strahlen, können IR-Strahlen bestimmte Materialien besser durchdringen. So wird es möglich, durch die oberste Schicht „hindurchzuschauen“ und entsprechend tieferliegende Strukturen zu betrachten oder Farben auszublenden, um Strukturen hervorzuheben (Abb. 4).

Bestrebung von Falcon

Die Firma Falcon baut den Bereiche der UV-und IR-Beleuchtung mit einem bereits lieferbaren Sortiment an Standard-Produkten und Neuanfertigungen aus. Zielgruppen sind unter anderem die Textilbranche oder die Elektronikindustrie. Darüber hinaus wurden Sonderanfertigungen für den Bereich der Mikroskopie bereits entwickelt und stehen als Leihstellung zur Verfügung. Mittlerweile umfass das Sortiment über 1500 Artikel mit zahlreichen Sonderlösungen in Übergrößen, speziellen Formen oder IP-Ausführungen. Viele dieser Artikel sind als UV- oder IR-Variante lieferbar.