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Spectro Breitband-LEDs erfreuen sich großer Beliebtheit bei der hyperspektralen Bildgebung und der Lebensmittelsortierung

Mit seiner Spectro-Serie hat Ushio wiederholt neue Rekorde für die Ausgangsleistung von Breitband-LEDs aufgestellt – zuletzt mit 180 mW im Jahr 2021. Seither haben sich die LEDs bei Herstellern von Geräten für die hyperspektrale Bildgebung, die optische Sortierung von Lebensmitteln und das maschinelle Sehen zu einer festen Größe entwickelt. Seit Ushio 2019 mit 160 mW den bis dahin geltenden Rekord gebrochen hat, treibt das Unternehmen die Innovation mit kontinuierlichen Verbesserungen seiner eigenen LED-Technologie weiter voran.

Spectro Breitband-LEDs emittieren Wellenlängen im Bereich von 400–1000 nm, der das sichtbare Licht und das Nahinfrarot-Spektrum (NIR) abdeckt. Ushios 5 mm x 5,2 mm große SMBB-Packages verfügen dank integrierter Kupferkühlkörper über eine effiziente Wärmeableitung und bieten eine Vielzahl von Linsenoptionen. Seine Rekord-Ausgangsleistung von 180 mW erreicht der gerade einmal 1 mm x 1 mm große Indium-Gallium-Nitrid (InGaN)-Chip in Kombination mit einer Phosphorlinse. Standardmäßig ist eine Auswahl an Silikonharzlinsen erhältlich – Flachlinsen für einen Abstrahlwinkel von ±65° oder die konvexen Linsen vom Typ 02 für ±10 . Spectro Breitband-LEDs sind jedoch auch ohne Linse erhältlich.

  • Weltweit höchste optische Ausgangsleistung für eine Breitband-LED
  • Hyperspektral: 400–1000 nm (sichtbares Licht bis NIR)
  • Kompaktes, 5 mm x 5,2 mm großes LED-Package vom Typ SMBB
  • Anpassungswünsche sind willkommen
  • Einfache Integration in OEM-Geräte
  • Stabiles Spektrum bei verschiedenen Temperaturen und Vorwärtsströmen
  • Wärmeableitung auf höchstem Niveau
  • Längere Lebensdauer als herkömmliche Halogenlampen
  • Mehrere Breitband-LED-Chips können kombiniert werden, um die gewünschte Ausgangsleistung zu erreichen

Die Spectro-LEDs von Ushio sind für die Zusammenarbeit mit Photodetektoren und Hyperspektralkameras konzipiert. Durch Erfassen der spektralen Absorptionseigenschaften gängiger Materialien können automatisierte Systeme Kategorisierungs-, Qualitätssicherungs- und andere Sortieraufgaben übernehmen. Mögliche Anwendungen sind die Erkennung des Feuchtigkeitsgehalts eines Gegenstands, beispielsweise zur Erkennung von Druckstellen bei der Klassifizierung von Lebensmitteln, oder die Überwachung des Füllstands einer Arzneimittelflasche.

Es gibt unzählige Anwendungen für Spectro Breitband-LEDs, z. B. die Untersuchung des Zuckergehalts eines Apfels oder die Analyse des Sauerstoffgehalts in einer Blutprobe. Da sie sowohl sichtbares Licht als auch Nahinfrarot emittieren, nimmt die Zahl der Einsatzmöglichkeiten für Breitband-LEDs ständig zu. Die hyperspektrale Emission der Spectro LEDs entspricht in etwa der Empfindlichkeit der in Messgeräten üblichen CMOS-Photodetektoren, so dass sie sich ideal für die Integration in Produktionslinien eignen.

Insbesondere bei Analyse-, Inspektions- und IBV-Anwendungen können die LED-Experten von Ushio Ihnen helfen, die richtige Lösung für Sie zu finden. Das könnte durchaus die Spectro Breitband-LED-Serie sein, vielleicht empfiehlt das Team aber auch die SWIR-LEDs der Epitex D-Serie. Was auch immer das gewünschte Ergebnis sein mag, kontaktieren Sie Ushio noch heute, wenn Sie eine hyperspektrale Lichtquelle für eine dieser Anwendungen suchen:

  • Sauerstoffsättigungsanalyse
  • Fremdkörpererkennung
  • Endoskopie
  • Klassifizierung und Sortierung von Lebensmitteln
  • Hyperspektrale Bildgebung
  • Gerätediagnostik und Forschung
  • Maschinelles Sehen
  • Optische Sortierung (nach Rohmaterial, Farbe etc.)
  • Photodynamische Therapie
  • Spektroskopie
  • Stoff-/Materialanalyse

Die Miniaturisierung schreitet unaufhaltsam weiter voran, aus dem bloßen Wunsch nach mobilen Geräten ist mittlerweile eine geradezu selbstverständliche Forderung seitens der Verbraucher und der Industrie gleichermaßen geworden. Noch bis vor kurzem konnten viele LEDs auf dem Markt zwar die für Halogenlampenlösungen typischen Nachteile der sperrigen Größe und übermäßigen Wärmeentwicklung überwinden, jedoch boten sie nur eine vergleichsweise geringe Ausgangsleistung.

Die Spectro LED-Serie bietet jetzt eine höhere Ausgangsleistung, was zu einer drastischen Steigerung der Mess- und Analysegenauigkeit geführt hat. Dank der speziellen Bauweise des SMBB-Packages ist keine zusätzliche Wärmeableitvorrichtung erforderlich. Die bei anderen Technologien auftretende überschüssige Wärme stellt somit kein ernstes Problem mehr dar. Darüber hinaus waren bei früheren LED-Generationen mehrere LED-Packages notwendig, um einen hyperspektralen Wellenlängenbereich abzudecken. Mit der Verwendung eines Leuchtstoffs, der ein kontinuierliches und stabiles Spektrum vom violett-sichtbaren Bereich bis zum NIR gewährleistet, ist dies nicht länger der Fall.

Die von Ushio, Inc. in Kyoto entwickelte Spectro Breitband-LED-Serie hat sich seither in der Lebensmittel- und Arzneimittelproduktion als zuverlässige Lichtquelle in Sortier- und Qualitätskontrollsystemen etabliert. Da sich der Grad der Absorption von Nah-Infrarot-Licht (NIR) von Substanz zu Substanz unterscheidet, eignen sich diese LEDs gut für Anwendungen wie die Bestimmung von Art und Menge einer Substanz in Nahrungsmitteln oder Medikamenten.

Ushio's Laser Diode and LED production facility, in Kyoto, Japan.

Ushio’s laserdioden und LED Produktionsanlage. Kyoto, Japan.

Die gleichzeitige Erkennung mehrerer Materialien, die jeweils eine unterschiedliche maximale Absorptionsfähigkeit aufweisen, ist möglich durch den Einsatz separater LED- und Sensorpakete, die das jeweilige Material unabhängig voneinander beleuchten und erkennen. Eine beliebte Lösung hierfür sind die Multi-Chip-SWIR-LEDs von Ushio, wie etwa die Epitex D-Serie. Die D-Serie kann bis zu drei Schmalband-Chips aufnehmen, die jeweils eine andere Wellenlänge emittieren. Wozu braucht man dann noch eine Breitband-LED?

Das wichtigste Argument, das für eine Breitband-LED-Lichtquelle spricht, ist die hyperspektrale Leistung eines einzelnen Chips. Durch den Einsatz von CMOS-Sensoren, die erkennen, wie stark die Breitbandemissionen vom Zielobjekt absorbiert werden, ist es möglich, mehrere Materialien innerhalb einer Substanz mit einer einzigen Breitband-LED zu identifizieren. Mit dieser Technik ist es nicht nur möglich, verschiedene Materialien innerhalb eines Substrats zu erkennen, die aus der Analyse gewonnenen Daten erlauben auch eine genaue Mengenbestimmung.

Spectro Breitband- LEDs Strahlungseigenschaften

Wenden Sie sich an Ushio und lassen Sie sich zu allen Hyperspektralanwendungen beraten

Wenn Sie eine Anfrage zu Ushios rekordbrechenden Breitband-LEDs der Spectro-Serie stellen möchten oder anderweitig Bedarf an Hyperspektrallösungen haben, können Sie sich über die folgenden Links an die regionalen Experten von Ushio wenden:

Europa, Naher Osten und Afrika (EMEA): https://www.ushio.eu/de/kontakt/
Asien: https://member.ushio.co.jp/en/members/contact/product-led
USA: https://www.ushio.com/contact-us/