UV Optiken: Ein Leitfaden

Wir alle wissen, dass UV-Licht zur Abtötung von Bakterien eingesetzt werden kann, aber die meisten von uns wissen nicht, warum. Die Antwort ergibt sich aus der Planck-Einstein-Gleichung:

Energie entspricht zwei Konstanten (Planck’sche Konstante und Lichtgeschwindigkeit) geteilt durch die Wellenlänge. Aus dieser Gleichung können wir direkt ablesen, dass die Energie umso höher ist, je kürzer die Wellenlänge ist. Das ultraviolette Spektrum schließt sich unterhalb des sichtbaren Spektrums an, gefolgt von der Röntgenstrahlung. Die Wellenlänge und somit die Energie ist also höher als die des sichtbaren Lichts und viel höher als die von IR-Lasern.

Eine weitere Eigenschaft von Ultraviolett ist, dass die meisten Materialien es absorbieren. Daher ist es nicht einfach, gutes optisches Material für die Arbeit im UV zu finden. In diesem Leitfaden erfahren Sie alles, was Sie über UV-Optik wissen müssen.

Definition des ultravioletten Spektrums

Ultraviolettes Licht bezieht sich auf das elektromagnetische Spektrum zwischen 10 und 400 nm. Dieses Spektrum ist für das menschliche Auge nicht sichtbar und kann in mehrere Unterspektren unterteilt werden.

Bezeichnung Unterspektrum	Wellenspektrum	Anmerkung
UVA	315-400 nm	Der größte Teil der von der Sonne stammenden UV-Strahlung, die auf die Erde trifft.
UVB	280-315 nm	„Gefährliches UV Licht“, das nur durch Ozonlöcher in der Atmosphäre auf die Erde trifft.
UVC	100-280 nm	Auf der Erde fast nicht natürlich vorhanden, da es von der Atmosphäre absorbiert wird.
EUV	10-124nm	Steht für Extrem-Ultraviolett, funktioniert nur im Vakuum mit reflektierenden Optiken, ansonsten wird es von der Luft oder dem Optikmaterial absorbiert.

Was sind UV-Optiken?

UV-Optiken sind optische Komponenten, die mehr oder weniger wie Optiken des sichtbaren Spektrums verwendet werden können, wie z. B. Linsen, Prismen, Filter, Spiegel und so weiter.

Viele gebräuchliche optische Materialien wie N-BK7, H-K9L, B270 haben eine schlechte Durchlässigkeit im UV-Bereich. Es wird empfohlen, mit speziellen optischen Materialien zu arbeiten, die gute optische Eigenschaften im UV-Spektrum haben. Nachstehend eine Liste optischer UV-Materialien:

• UV-geeignetes Quarzglas
• Saphir (nur im UV nahen Bereich)
• LiF (Lithiumfluorid), verwendbar bis zu 110nm.
• BaF2 (Baryumfluorid)
• Spezifische optische Polymere für die UV-Transmission

Jedes Material hat seine eigenen Besonderheiten, aber je weiter die Optik im UV-Bereich liegt (kürzere Wellenlängen), desto schwieriger ist es, ein geeignetes Material zu finden. Für EUV sind in der Regel nur reflektierende Optiken verfügbar.

Anwendungen der UV-Optik

UV-Optiken werden überall dort eingesetzt, wo UV-Licht benötigt wird. Wie wir in der Einleitung gesehen haben, wird UV-Licht in großem Umfang zu Desinfektionszwecken eingesetzt, aber auch zur Auslösung von Fluoreszenz in der Mikroskopie, zur Fälschungssicherheit und für andere Anwendungen. Aufgrund seiner kürzeren Wellenlänge kann UV-Licht auch für präzise optische Messungen und Spektrometrie verwendet werden.

Wo können optische Komponenten für UV-Anwendungen gekauft werden?

Aufgrund der sehr kurzen Wellenlängen können kleine Oberflächenfehler, die bei sichtbaren oder IR-Optiken vernachlässigt werden können, im UV eine schädliche Wirkung haben, die zu einer erheblichen Streuung führt. Um dies zu vermeiden, sollte die Oberfläche sehr gut poliert sein und das Material sollte keine Verunreinigungen aufweisen, die einen Teil des UV-Lichts absorbieren würden.

Daher sollten optische Elemente, die für UV-Anwendungen verwendet werden, mit besonderer Sorgfalt behandelt werden. Wir empfehlen daher, nur mit Lieferanten von Präzisionsoptiken zusammenzuarbeiten, die Erfahrung im Umgang mit optischen UV-Komponenten haben.

Zögern Sie nicht, Sinoptix für Ihren Bedarf an UV-Optiken zu kontaktieren.