Ist das Hemd im Regal wirklich aus 100% Baumwolle? Sieht der Apfel im Supermarkt nur lecker aus, oder ist er verdorben und Vitaminmangel? Ein genauerer Blick auf die molekulare Struktur gibt Antworten auf diese Fragen. Die Nahinfrarotspektroskopie macht dies möglich. Osram Opto Semiconductors entwickelt seit vielen Jahren kompakte und besonders leistungsfähige Breitband-Infrarot-LEDs für die Spektroskopie. Neben dem breiten Wellenlängenbereich ist die Energieeffizienz der integrierten Komponenten für Systemhersteller ebenso wichtig wie die kompakten Abmessungen. Osrams Oslon P1616 SFH 4737 vereint diese Eigenschaften und bietet seinen Kunden noch weitere Vorteile. Dieses Produkt wird bald mobile Spektroskopie-Lösungen Realität werden.
Der wichtigste Aspekt der Infrarotlichtquellen für die Nahinfrarotspektroskopie besteht darin, einen möglichst breiten Wellenlängenbereich des emittierten Lichts abzudecken. Je größer dieser Bereich, desto mehr Objekte können analysiert werden. Um Inhaltsstoffe oder Wassergehalt zu bestimmen, wird das Zielobjekt mit Infrarotlicht eines weiten Wellenlängenbereichs (in der Regel 650 bis 1050 Nanometer) beleuchtet. Teile dieses Lichts werden reflektiert, andere absorbiert. Dieses Verhältnis variiert von Objekt zu Objekt, was zu einem eindeutigen molekularen Fingerabdruck für jedes Element führt. Das reflektierte Licht wird von einem speziellen Detektor erfasst. Dann verarbeitet Software diese Daten, vergleicht sie mit dokumentierten Informationen, die in der Cloud gespeichert sind, und erstellt schließlich die Messergebnisse.
Mit einer Größe von 1,6 mm x 1,6 mm x 0,9 mm kann Osrams Oslon P1616 SFH 4737, die nach Angaben des Unternehmens die weltweit kleinste Nahinfrarot-LED (NIRED) für Spektroskopieanwendungen auf dem Markt ist, in tragbaren Geräten eingesetzt werden. Es liefert auch eine Leistung von 74mW bei 350mA, das ist etwa dreimal so hoch wie die Spitzenwerte früherer Produkte. Darüber hinaus bietet das neue Produkt eine Strahlungsintensität in Vorwärtsrichtung bei 18mW/sr und verdoppelt damit die Werte früherer Osram NIREDs.
Durch die Kombination neuer Phosphortechnologie emittiert die Komponente mehr Licht bei höheren Wellenlängen und befasst sich mit dem Problem von Silizium-basierten Detektoren, deren Empfindlichkeit oft mit zunehmender Wellenlänge (insbesondere über 950 Nanometer) abnimmt.
"Unsere NIREDs, die in mobilen Spektroskopieanwendungen verwendet werden, helfen nicht nur, die Frische von Lebensmitteln zu bestimmen, sondern auch gefälschte Arzneimittel und Banknoten zu identifizieren. Und in der Landwirtschaft sind sie ein Schlüsselinstrument, um den idealen Erntezeitpunkt in der Landwirtschaft zu bestimmen", sagt Carola Diez, Produktmanagerin in der Sensing Division bei Osram Opto Semiconductors.
