Digitalmikroskope

Bildgebung mit UV-Licht (Schwarzlicht)

Wichtige Punkte im Überblick

UV-Licht (UVA/UVB/UVC) zeigt unterschiedliche Wellenlängen und Anwendungen.
UV-LEDs liefern präzise Wellenlängen für Fluoreszenz, Desinfektion und Inspektion.
Schutzmaßnahmen (Brille, Kleidung, SPF) sind beim Einsatz von UV-Licht zwingend erforderlich.
UV-Fluoreszenz verbessert die Sichtbarkeit von Rückständen, Rissen und Verunreinigungen.
Digitalmikroskope der Modellreihe VHX nutzen UV-Beleuchtung für hochauflösende Fluoreszenzaufnahmen.

UV-Licht ist auch als Schwarzlicht bekannt und emittiert ultraviolette Strahlung (UV-Strahlung), von der nur ein kleiner Teil für unsere Augen sichtbar ist. In diesem Abschnitt werden Beispiele für die Bilderfassung und -analyse mit unserem Digitalmikroskop mithilfe von UV-Licht und LED-Technologie vorgestellt. Diese Methode macht sich die Unterschiede in der Wellenlänge zunutze, um feine Details zu visualisieren.

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UV-Lichttypen und ihre Charakteristika

LEDs spielen eine wichtige Rolle in dieser Technologie, indem sie gezielt UV-Licht aussenden. UV-Licht ist in UVA, UVB und UVC unterteilt, alle unterscheiden sich in ihren Eigenschaften und in der Art der UV-Strahlung, die sie abgeben.

UVA hat eine Wellenlänge von 320-400 nm und kann tief in die Haut eindringen, was langfristige Hautschäden hervorrufen kann. Eine Lampe, die UVA-Strahlung emittiert, wird oft in medizinischen und therapeutischen Anwendungen eingesetzt.
UVB hat eine Wellenlänge von 280-320 nm und ist hauptsächlich für Sonnenbrände und das Risiko von Hautkrebs verantwortlich. Spezielle Lampen und Strahler können kontrollierte Dosen dieser Strahlung abgeben.
UVC mit einer Wellenlänge von 100-280 nm wird zumeist von der Erdatmosphäre abgehalten, ist jedoch ein mächtiges Desinfektionsmittel. Hier leisten UVC-Lampen und LED-Systeme bei der Raumdesinfektion wertvolle Dienste.

Der Schutz vor UV-Strahlung ist wichtig, um sowohl Haut als auch Augen vor Schäden zu bewahren.

Nutzen von UV-Licht für die Hautgesundheit

UV-Licht fördert die Vitamin-D-Produktion in der Haut, insbesondere durch kontrollierte UVB-Exposition, was positive Effekte auf die Knochengesundheit und das Immunsystem hat. Dennoch ist Vorsicht geboten, um Schäden durch UV-Strahlung zu vermeiden, besonders wenn ultraviolette Strahlung durch UV-Strahler verstärkt wird. Ein Ausgleich zwischen den Vorteilen und Gefahren der Strahlung ist nötig, um die Hautgesundheit zu maximieren.

Nutzen von UV-Licht im Gesundheitsbereich

Der Kontakt mit UV-Strahlung und der Einsatz von LED-Lampen, birgt gesundheitliche Risiken, die nicht unterschätzt werden dürfen. Besonders UVA mit Wellenlängen von bis zu 400 nm kann tief in die Haut eindringen, was zu vorzeitiger Hautalterung und potenziell zu Hautkrebs führen kann. Diese Wirkung erfordert besonderen Schutz, beispielsweise durch das Tragen von Schutzkleidung oder der Anwendung von speziellen Sonnenschutzmitteln. UVB-Strahlung, obwohl kürzer als UVA, stellt ebenfalls Gefahren dar und kann Sonnenbrände verursachen. UVC-Strahlung wird üblicherweise durch die Erdatmosphäre abgeschirmt, jedoch können UVC-LEDs bei unsachgemäßem Einsatz gefährlich sein. Deshalb sind sorgfältige Schutzmaßnahmen unerlässlich.

UV-Licht und Fluoreszenz

LED-Technologie in Schwarzlichtlampen kann gezielt für Experimente und verschiedenste Anwendungen genutzt werden. UV-Licht emittiert ultraviolette Strahlung und wird bei der Fluoreszenzbetrachtung und in LED-Taschenlampen eingesetzt. Unter Fluoreszenz versteht man die Eigenschaft, Licht einer bestimmten Wellenlänge zu absorbieren und Licht mit einer längeren Wellenlänge zu emittieren.

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Fragen

Beispiele für die Bilderfassung mit UV-Licht mit einem Digitalmikroskop

UV-Licht wird manchmal für visuelle Effekte in Innenräumen verwendet. Hier kommen oft LED-Taschenlampen zum Einsatz, die speziell dafür entwickelt wurden. Mit dem 4K-Digitalmikroskop der Modellreihe VHX von KEYENCE kann es jedoch für eine Vielzahl von Zwecken eingesetzt werden. Beispielweise zur Betrachtung verschiedener fluoreszierender Materialien, in der Mineralogie, der Rechtsmedizin (Forensik), der Medizin und der Biologie. Im Allgemeinen werden Fluoreszenzmikroskope für die Fluoreszenzbetrachtung in der Medizin und Biologie verwendet. Allerdings kann UV-Licht auch für die Betrachtung in industriellen Anwendungen sinnvoll sein.

Umfassender Schutz vor UV-Strahlung

Um die negativen Auswirkungen von UV-Strahlung auf Haut und Augen zu minimieren, sind umfassende Schutzmaßnahmen unerlässlich. Der Einsatz von UV-Strahlern sollte immer durch präzise LED-Steuerung erfolgen, um unerwünschte Strahlungsintensitäten zu vermeiden. Schutzkleidung, Sonnenschutzcremes mit hohem Lichtschutzfaktor und das Tragen von UV-Abwehrbrillen bieten maximalen Schutz. Vor allem in industriellen Bereichen, wo starke Strahler eingesetzt werden, muss dieser Schutz ernst genommen werden, um die Gesundheit der Beschäftigten zu gewährleisten.

Sterilisation mittels UV-Licht

Zudem wird intensiv an der Verbesserung der Desinfektion mittels spezieller Lampen und Strahler gearbeitet. Besonders effektiv ist UVC-Strahlung, die auch in der Wasser- und Luftaufbereitung mit speziellen UVC-Lampen und -Strahlern eingesetzt wird. Hier wird ein hohes Maß an Sauberkeit ohne chemische Mittel, sondern durch die gezielte Nutzung von UV-Strahlung erreicht. Die Strahler kommen in unterschiedlichsten Größen und Formen, um zahlreichen Bedürfnissen gerecht zu werden.

Der Einfluss von LED auf UV-Anwendungen

Die LED-Technologie hat die Nutzung von UV-Licht revolutioniert. Durch moderne LED-Lampen können spezifische UV-Strahlen emittiert werden, die in verschiedensten Anwendungen, wie der Desinfektion, Materialprüfung und in Taschenlampen eingesetzt werden. Besonders populär sind LED-Taschenlampen, die ultraviolettes Licht für den mobilen Gebrauch bereitstellen. Sie zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, präzise Wellenlängen zu liefern, was sie effektiv und energieeffizient macht. Ihre kompakte Bauweise und Effizienz machen sie zu hervorragenden Werkzeugen in vielen Bereichen, von der Inspektion kleiner Objekte bis hin zur Erzeugung beeindruckender visueller Effekte.

Eindringprüfung (PT)

In der Luftfahrt- und Automobilindustrie werden fluoreszierende Eindringmittel verwendet, um mikroskopisch kleine Kratzer und Risse zu erkennen, die mit dem bloßen Auge nicht sichtbar sind. Die fluoreszierende Farbe wird auf das Messobjekt aufgetragen und dann abgewaschen, so dass nur die fluoreszierende Substanz in den Kratzern und Rissen zurückbleibt. Wird diese Substanz mit UV-Licht bestrahlt, erzeugt sie eine Fluoreszenz, die mit dem bloßen Auge und mit Kameras überprüft werden kann. Mit der Modellreihe VHX lassen sich mikroskopisch kleine Kratzer bei hoher Vergrößerung abbilden, wobei die Visualisierung durch UV-Licht essenziell ist.

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Überprüfung der verbleibenden Flussmittelmenge auf elektronischen Leiterplatten und Überprüfung auf Fremdpartikel

Mithilfe von Schwarzlicht lässt sich prüfen, ob auf elektronischen Leiterplatten noch Flussmittel vorhanden ist, da diese Substanz unter UV-Licht fluoresziert. Es erleichtert auch die Erkennung von Staub und anderen Fremdkörpern, die Kurzschlüsse verursachen können. Dies macht UV-Licht bei der Qualitätsprüfung elektronischer Bauteile besonders nützlich.

50×, Ringbeleuchtung

50×, UV-Licht

Prüfung von Mineralien und Edelsteinen

Aufgrund der Fluoreszenzreaktion, die bei einigen mineralischen Bestandteilen auftritt, wird UV-Licht bei der Bewertung bestimmter Edelsteine und Mineralien verwendet. Diese Reaktion wird häufig mit einer Schwarzlichtlampe überprüft. Diese Methode findet sich auch in Taschenlampen wieder, die speziell für diesen Zweck entwickelt wurden.

30×, Ringbeleuchtung

30×, UV-Licht

Prüfung von Verschmutzungen

Staub erzeugt weiße Fluoreszenz unter Schwarzlicht. In der Forensik wird dieses Phänomen genutzt, um Fasern zu identifizieren, die an Objekten haften. Außerdem reagiert Hunde-, Katzen- und menschlicher Urin unter Schwarzlicht, so dass damit überprüft werden kann, ob Bereiche gründlich gereinigt wurden.

50×, Ringbeleuchtung

50×, UV-Licht

UV-LEDs: Vielfältige Einsatzbereiche

Die Entwicklung der UV-LED-Technologie hat zu zahlreichen neuen Anwendungsmöglichkeiten geführt. Von der medizinischen Diagnostik bis hin zur künstlerischen Installation haben LED-Lampen vielseitige Einsatzgebiete. UV-LEDs produzieren spezifische Lichtwellenlängen, die für die Desinfektion in Krankenhäusern oder die Keimabtötung in Wasserreinigungsanlagen verwendet werden. Auch in der Forensik finden LED-Taschenlampen Anwendung, um Beweisstücke sichtbar zu machen.

Schwarzlicht in Kunst und Unterhaltung

Schwarzlicht erzeugt UV-Licht, das für unsere Augen unsichtbar ist, jedoch bestimmte Materialien zum Leuchten bringt. Diese Wirkung findet in Kunst und Entertainment Anwendung, um eindrucksvolle visuelle Effekte zu schaffen. In Clubs und Theatern werden durch Schwarzlicht spezielle Atmosphären erzeugt, indem Farben und Muster hervorgehoben werden, die unter normalem Licht nicht sichtbar sind.