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POLYTEC INFO 74. AUSGABE
INFOAnwendungen und News aus dem Bereich der Photonischen
Technologien
3D-Positionsverfolgung mittels Glasfaser Weiterentwicklung der
faseroptischen Sensorik
Shape Sensing Seite 15
Gedruckte Elektronik:Neues Sinter-Testcenter bei Polytec Seite
3
Bildverarbeitung:Vision-Sensoren als Alternativen zu
Kamerasystemen?Seite 6
Hyperspectral Imaging:Einsatz in der Lebensmittelkontrolle
Seite 10
Ultra-Kurzpuls-Laser:Einsatz in Forschung und Augenheilkunde
Seite 18
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Dr. Hans-Lothar PaschDr. Alexander Huber
Editorial
Gedruckte Elektronik Neues Sinter-Testcenter bei Polytec
Seite 3
High-Tech trifft Tradition Bessere Ski durch
3D-Bildverarbeitung
Seite 4
Vision-Sensoren Alternativen zu Kamerasystemen?
Seite 6
LED Leuchtfelder vielseitige Beleuchtungslsungen in der
Bildverarbeitung
Seite 8
Hyperspektrale Mglichkeiten bei der Lebensmittelkontrolle
Seite 10
Analytik auf Knopfdruck Die App frs Lab
Seite 12
Einsatz des diffusen Messkopfes in der FTIR-Spektroskopie Mobile
Materialanalyse auf rauen Oberflchen
Seite 14
Neue Dimensionen in der faseroptischen Sensorik Shape
Sensing
Seite 15
Ultra-Kurzpuls-Laser fr Forschung und Praxis Moderne Femto
sekunden-Laser in der Augenheilkunde
Seite 18
Zirkular variables Spektralfilter fr
Spektrometer-Anwendungen
Ultrakurzpuls-Laseranalyse
Seite 20
Handheld-Raman fr eine schnelle und zuverlssige
Wareneingangskontrolle
Motorisiertes Zoom-Objektiv
Seite 21
Polytec-Produktbersicht
Seite 22
Messen und Publikationen
Seite 24
2
Liebe Leserin, lieber Leser,der Markt der deutschen
Photonik-Industrie beeindruckte 2011 mit einem
Volumen von knapp 26 Mrd. Euro. Dabei erwirtschafteten etwa
1.000 Unter-
nehmen mit 135.000 Mitarbeitern in Deutschland einen Anteil von
etwa
43 % am europischen Markt. Verbunden mit einem Exportanteil von
knapp
70 % und durchschnittlichen jhrlichen Umsatzsteigerungen von ber
10 %
sind das bemerkenswerte Zahlen*.
Getragen wird dieses Wachstum nicht zuletzt von stndigen
Innovationen.
Neue Technologien faszinieren. Besonders spannend wird es, wenn
sich aus
Technologien langsam einsatzreife Anwendungen entwickeln, die in
unter-
schiedlichste, oft auch berraschende Richtungen zielen. Fr uns
bei Polytec
ist diese Phase besonders reizvoll, sieht man sich doch nicht
selten vllig
neuen Branchen und Mrkten gegenber.
In einer solchen Phase befindet sich gerade die neue Technologie
des Shape
Sensing auf Basis der faseroptischen Sensorik. Sinngem geht es
dabei
um die Bewegungs- und Positionsaufzeichnung mittels
Lichtstreuung in
flexiblen Glasfasern. Erste Anwendungen zielen auf die
Medizintechnik,
wo diese Glasfasern an Schluche, chirurgische Instrumente und
Kameras
gekoppelt werden, um genaue Auskunft ber den Weg und die
Position der
Glasfaser-bestckten Instrumente zu erhalten. Weitere
Anwendungsideen
gehen in Richtung Robotik, einem vllig anderen Umfeld. Damit
wird deut-
lich, wie vielfltig die Einsatzmglichkeiten Photonischer
Technologien sind.
Neben diesem Thema haben wir fr Sie in dieser INFO-Ausgabe noch
viele
weitere interessante Beitrge aus den optischen Technologien und
der Bild-
verarbeitung zusammengestellt. Viel Spa und neue Eindrcke beim
Lesen
wnschen Ihnen
Dr. Alexander HuberGeschftsbereichsleiter Photonik
Dr. Hans-Lothar PaschGeschftsleitung Polytec GmbH
*Quelle: Fachverband Spectaris e.V.
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3Einige kommerzielle Anwendungen exis-tieren bereits, doch ist
die gedruckte Elektronik noch stark von Forschung und Entwicklung
an Instituten und Hochschul-einrichtungen geprgt.
Massenproduk-tionstaugliche Verfahren sind in der Ent-wicklung. Ein
Fokus der Forschung liegt dabei auf der Herstellung metallischer
Leiterbahnen.
Nach dem Druckvorgang ist fr metalli-sche Leiterbahnen ein
Sinterprozess not-wendig, bei dem metallische Nanoparti kel-Tinten
unterhalb ihres Schmelzpunktes ver backen werden, um leitfhige
Schich -ten zu bilden. Dafr werden entweder Sinterfen,
Lichtbogenentladungsein-richtungen oder Laser eingesetzt, um die
Nanopartikel mit Hilfe von Hitze und Druck zu sintern. Ein
vielversprechendes Verfahren ist das photonische Sintern, bei dem
unter Lichteinwirkung von ge -pulsten Xenon-Blitzlampen in kurzer
Zeit ein groer Energieeintrag stattfindet, so dass eine Erwrmung,
die eventuell das Substrat schdigt, gar nicht stattfindet. Auerdem
sorgt das schnelle photonische Sintern fr deutlich krzere
Verarbeitungs- und Trocknungszeiten.
Stellen Sie sich vor, Sie stehen in
einem Baumarkt und interessieren
sich fr ein erklrungsbedrftiges
Produkt ein Verkufer ist aber
weit und breit nicht zu finden.
Nun knnen Sie per Fingerdruck auf einem kleinen Display, das auf
der Karton-verpackung auf gedruckt ist, Kurz filme mit einer
Produkt beschreibung und Bedie-nungsanleitung anschauen. Sie
entschei-den sich, das Produkt zu kaufen und gehen zur Kasse. Dort
gibt es aber kein Transportband mehr. Per RFID-Chip wird Ihr
Produkt gescannt, das sich bereits in Ihrer Tasche befindet. Das
ist noch Zu -kunfts musik, zugegeben. Aber nicht so weit entfernt,
wie man vielleicht denkt.
Elektronische Schaltungen, die nahezu unsichtbar in oder auf
flexiblen Bedruck-stoffen unterschiedliche Aufgaben ber-nehmen und
beispielsweise als Sensor, Batterie, Datenspeicher, organische
Solar-zelle oder LED fungieren, sind bereits an -gedacht. Und
selbst druckbare Displays, wie oben erwhnt, sind technisch
reali-sierbar.
Polytec bietet als europisches Testzen-trum fr photonisches
Sintern des US-Partnerunternehmens Xenon Corp. die technischen
Voraussetzungen, um das photonische Sinter n zu erproben. Um
-fangreiche Erfahrungen, zum Beispiel mit silber- und
kupferbasierten Nanopartikel-tinten auf unterschiedlichen
Substraten wie Papier, PE- und PU-Kunststofffolien, Glas und
anderen Stoffen bilden die beste Voraussetzung fr Sinterversuche.
Neben dem Prozess an sich stehen viel-fltige Verfah ren zur
Verfgung, um die Ergebnisse zu beurteilen. Von der ein-fachen
mikros ko pischen Strukturbetrach-tung der gesinterten Tinten, bis
hin zu 2- oder 4-Spitzenmessungen auf Leit-fhig keit und Widerstand
knnen bei Polytec wesent liche Parameter zur Beur-teilung und
Optimierung des Sinter-ergebnisses bestimmt werden.
Gedruckte Elektronik
Neues Sinter-Testcenter bei Polytec
Sinter-Testreihen gedruckter Elektronik im europischen
Testzentrum bei Polytec. Mit der Einfhrung des neuen Sinteron
2010-Systems macht Polytec den nchsten Schritt in der Entwicklung
der UV-Blitzlampen-basierten Sintertechnik.
Kontakt Mehr InfoTel. +49 (0)7243
604-174www.polytec.de/xenon-uv
Photonisches Sintern
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4Bildverarbeitung
High-Tech trifft Tradition
Bessere Ski durch 3D-Bild -
verar beitung
Langlaufskier von Madshus zeichnen sich seit mehr als 100 Jahren
durch groe Liebe zum Detail aus. Der Vorsatz, stets Materialien
hchster Qualitt einzu-setzen, um vollendete Skier zu produzie-ren,
hat sich seit den Anfngen im Jahre 1906 nie gendert. Bei der
Herstellung der Skier konzentrierte man sich von Anfang an auf den
Kernwerkstoff das Holz. Die Madshus Ski-Macher suchten sich ihr
Holz sehr sorgfltig aus, bevor sie es schlugen. Gekennzeichnet mit
einem M, das man mit der Rckseite der Madshus-Axt in die Bume
schlug, wurden diese zum Ausgangsstoff fr die popu lren
Wintersportgerte. Die Ferti-
Norwegens Tradition im Langlauf-
sport ist ein Stck nordischer Kultur
und weltbekannt. Die Traditions -
firma Madshus bentigte fr die
Herstellung ihrer berhmten Lang-
laufskier ein System zur Inspektion
der Lauf flche, dem Herzstck eines
Skis und wurde bei Scorpion Vision
fndig.
gungseinrichtungen von Mad shus lie -gen seit 1972 in Biri bei
Lille hammer. Die Werkstoffe mgen sich seit den Anfngen ge wandelt
haben, doch das Grundprin -zip ist stets dasselbe geblieben:
Madshus benutzt die am besten spezifizierten und stabilsten
Materialien und strebt eine optimale berwachung des
Produktions-prozesses fr ein perfektes Endprodukt an. Fr die
Qualittskontrolle verlsst man sich nach wie vor auf das scharfe
Auge des gelernten Handwerkers und produziert jeden Ski, Schuh und
Skistock, ob fr Weltklasseathleten oder Freizeit-sportler, gem den
gleichen hohen Leistungsstandards.
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5Systemaufbau zur 3D-Prfung der Laufflche
Der Polytec-Partner Tordivel AS wurde von Madshus zum
3D-Vision-Partner ausgewhlt. Das System zur Qualitts-prfung der
geschliffenen Laufflche der Langlaufskier besteht aus der Scorpion
Vision Software 9.0, einem Industrie-PC mit Quad Core-Prozessor und
einer Scorpion 3D Stinger-Kamera, also einer
Gigabit-Ethernet-Flchenkamera mit einem Drei-Linien-Laser (Bild 1).
Die 3D-Kamera wurde sowohl fr 3D-Stereo-Vision-Anwendungen als auch
fr 3D-Lasertriangulationsverfahren entwickelt.
Das System wurde zunchst mit einer zweistufigen Kalibrierroutine
auf Sub-Pixel-Auflsung einjustiert. Dabei wird die Verzeichnung des
Objektivs ber ein przises Punktraster korrigiert und im zweiten
Schritt mit Hilfe eines Sge-zahn-3D-Kalibrierobjekts kalibriert. In
diesem Fall wurden alle drei Linien in einem einzigen
3D-Koordinatensystem erfasst, da alle gleichzeitig auf das
Kali-brierobjekt projiziert werden.
Die Laser-Kamera-Einheit ist unterhalb des Transportsystems
installiert und in -spiziert die Laufflche bei einer
Durch-laufgeschwindigkeit von 250 Millimetern pro Sekunde (Bild 2).
Mehr als 500 Mess-werte werden ber die Lnge eines Skis erfasst. Das
System erkennt automatisch, wenn ein neuer Ski die Messstelle er
-reicht und wieder verlsst.
Die 100%-Prfung erfolgt im normalen Produktionstakt. Dabei wird
die Lauf fl -che der Skier im Durchlauf kontinuierlich mit dem
Scorpion 3D Stinger-Messkopf erfasst. Verschiedene Typen von Lauf
-flchen lassen sich automatisch vom System verarbeiten. Die
Sub-Pixel-Auf-lsung betrgt 10 Mikrometer, somit erkennt das System
auch kleinste Schleif-fehler auf der Laufflche. Wesentlich fr den
Erfolg des Systems ist die Eigen-schaft, die Auenkanten des Skis
bei jeder einzelnen der 500 Messungen mit Sub-Pixel-Auflsung zu
erfassen. Der Schlssel hierfr ist das Edge-Finder-Tool, welches aus
den Auenkanten die Mittellinie der Laufflche errechnet. Diese
wiederum bildet die Referenzlinie fr die Messorte, auf denen die
drei Laserlinien quer zur Laufrichtung messen und deren Werte zur
Erstellung eines dynamischen 3D-Modells der Laufflche
herangezogen
werden. Da Fehler meist ber die gesam-te Breite des Skis
auftreten, werden die Einzelmesswerte ber die Breite gemit-telt,
toleriert und dargestellt.
Inspektionsprogramm fr Skilauf-flchen
In Kombination mit der 3D-Stinger-Kamera hat Tordivel eine
3D-Applikation fr die Inspektion der Laufflche entwik-kelt. Die
Qualitt der Laufflche ist von auerordentlicher Bedeutung fr
Mads-hus und den Langlaufski. Im Screenshot (Bild 3) sind die
folgenden Elemente zu sehen:
Bild des Prflings mit ermittelten Rndern des Skis und
Mittellinie der Laufflche, welche wiederum die Refe renzlinie fr
die Messorte auf den drei Laserlinien quer zur Laufrichtung
bildet.
Auf den Laserlinien sind rote Markie-rungen sichtbar, welche die
Profil-punkte im Schwerpunkt der Laser-linie darstellen.
Das kalibrierte xyz-Koordinaten-system projiziert in das
2D-Bild.
Die Statusanzeige, die den aktuellen Betriebszustand anzeigt
(hier: Collect-ing Data).
Eine einfache Statistikanzeige ber gut/schlecht-Ergebnisse, die
durch den Anwender rcksetzbar ist.
Die Messwerte (gemittelte Z-Koordina-te) aufgetragen gegen die
Lnge. Die gezeigte Laufflche ist in Ordnung, da keiner der
Messwerte auerhalb der Toleranzgrenze (rote Linien) liegt.
Blick in die Zukunft
Um im globalen Markt fr Langlaufski wettbewerbsfhig zu bleiben,
setzt Madshus auf die Erkenntnis, dass zur weiteren Automatisierung
des Produk-tionsprozesses die bestmgliche Mess-technik notwendig
ist. Mit einem hohen Qualittsanspruch sollen Madshus-Skier auch
weiterhin zu vielen Siegen bei Weltmeisterschaften und Olympischen
Spielen beitragen.
Bild 1: Scorpion 3D Stinger-Kamera projiziert drei Laserlinien
auf die Laufflche eines Madshus Langlaufski
Bild 2: Ski im Durchlauf ber dem 3D-Messkopf
Bild 3: Ergebnisanzeige des 3D-Inspektions-programms
Kontakt Mehr InfoTel. +49 (0)7243
604-180www.polytec.de/scorpion-vision
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Komplexe Bildverarbeitungsaufgaben lst Polytec mit modularen
Software-
paketen der Scorpion-Produktreihe, die je nach Anforderung und
Anwen-
dung individuell zusammengestellt werden. Es gibt jedoch
zunehmend auch
Bildverarbeitungsaufgaben, die weniger komplex sind und fr deren
Lsung
ein PC-basiertes Bildverabeitungssystem berdimensioniert ist.
Bei solchen
Aufgaben kommen sogenannte Vision-Sensoren zum Einsatz.
Vision-Sensoren Alternativen zu Kamerasystemen?Potenzial,
Einsatzbereiche und Anwendung
Messung der Posi tion und Lage -t oleranz
Bauteilprfung auf Vollstndigkeit
Prfung auf Vor handensein des Klebepunkts
Objektberprfung auf Vorhandensein der Kunststofftlle
Sollen fehlende Teile oder Positionen, be -ziehungsweise die
Winkellage von Objek-ten, erkannt werden, um beispielsweise die
Aufnahme durch einen Greifer zu er -mglichen, kann ein sogenannter
Ob jekt-erkennungssensor verwendet werden. Weitere Einsatzgebiete
dieser Sen soren sind etwa das Lesen von Codes bis hin zur
Klarschrifterkennung und das hoch-przise Erkennen von Farben.
6
Bildverarbeitung
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7flche ist fr die Onlinehilfe reserviert, die automatisch genau
die Informationen bereitstellt, die man im jeweiligen
Einstel-lungsschritt gerade bentigt.
Nach der Programmierung werden die Ausgnge des Sensors unter
Zuhilfenah-me der Messergebnisse parametrisiert. Eine logische
Verknpfung der verschie-denen Teilergebnisse ermglicht, das
Aus-gabesignal so zu definieren, wie es von einem bergeordneten
System bentigt wird. Ergebnisse und Bilder knnen dank der
Archivierungsfunktion im internen Speicher angelegt und fr eine
sptere Auswertung zur Verfgung gestellt werden.
Sobald alle Einstellungen gettigt wurden und der Sensor zur
Zufriedenheit des An -wenders funktioniert, kann die
Parametri-sierung im Sensor gespeichert und der PC beziehungsweise
Laptop abgekoppelt werden. Der Sensor arbeitet dann selbst-stndig
und geht auch nach dem Aus- beziehungsweise Einschalten automatisch
in den Prfmodus ber.
Fazit
Bei weniger komplexen Bildverarbei-tungsaufgaben sind
Vision-Sensoren das ideale Werkzeug, um zwischen einer klassischen
Bildverarbeitungslsung und einfachen Sensoren, wie beispielsweise
Lichtschranken, im Bereich der Qualitts-sicherung ein weites Feld
abzudecken.
Die einfache Handhabung, die auch von Nichtfachleuten schnell
und intuitiv erlernt werden kann, die enorme Flexibi-litt und die
kostengnstige Realisierung erlauben den schnellen und vielfltigen
Einsatz dieser Systeme.
lichen und eingelernten Position befinden. Zustzlich kann der
Codesensor anhand seiner vier Funktionen auch Aufgaben des
Objektsensors bernehmen und beispiels-weise fehlerhafte Teile ber
einen Muster-vergleich erkennen und aussortieren.
Ein Codesensor kommt bei der Produkt-kennzeichnung und
-identifikation, der automatisierten Produktverfolgung (Trak-king),
der Kommissionierung und bei der Qualittssicherung zum Einsatz.
Farbsensoren
Viele Aufgaben in der industriellen Bild-verarbeitung lassen
sich durch eine gute Farberkennung schnell, sicher und einfach
lsen. Ob es sich um die Belegung von Kabelbumen, den Brunungsgrad
von Backwaren oder einfach das Vorhanden-sein einer Dichtung
handelt, die sich farblich von ihrer Umgebung abhebt die
Anwendungsmglichkeiten der Farb-erkennung sind extrem vielfltig.
Zustz-lich kann der Sensor die Position eines gesuch ten Objektes
ausgeben.
Die Anwendungen erstrecken sich auf die Anwesenheits- und
Positionskontrolle, die Produktidentifikation und -sortierung, die
Kontrolle von Kabelbelegungen (Ader-farben), die Prfung von LEDs,
LC-Dis-plays und Monitoren sowie die Qualitts-sicherung.
Praktische Anwendung
Die Installation, Parametrisierung und Anbindung von
Vision-Sensoren an ber-geordnete Systeme ist denkbar einfach: Der
Sensor wird ber die Ethernet-Schnitt-stelle an einen PC oder Laptop
angeschlos-sen. Nach dem Ausrichten der Kamera auf das Prffeld
sowie der Einstellung von Schrfe, Helligkeit und Beleuchtung kann
die Aufgabe direkt am Livebild ber die verfgbaren Funktionen und
deren Kombination parametrisiert werden. Die intuitiv gestaltete
Software oberflche garantiert beste Ergebnisse in kurzer Zeit und
ohne Bildverarbeitungs-Experten-Wissen. Ein groer Teil der
Benutzerober-
Alle Vision-Sensorsysteme haben gemein-sam, dass sie im Betrieb
keine weiteren Peripheriesysteme wie etwa einen PC be -ntigen, da
die gesamte Intelligenz sowie die Kamera in einem Gehuse vereint
sind. Lediglich zur Konfiguration wird ein PC oder Laptop
angeschlossen. Der Objekt-sensor arbeitet anschlieend autark und
gibt seine Ergebnisse ber eine Schnitt-stelle oder ber frei
definierbare digitale Ausgnge aus.
Objektsensoren
Fehlende Teile, Teile in falscher Position, Winkellage,
Reihenfolge oder Kombina-tion all das kann mit einem Objekt-sensor
erkannt werden. Fr die Lsung dieser Aufgaben reicht die Kombination
fnf unterschiedlicher Funktionen plus einer Lageerkennung aus.
Durch die Lageerkennung knnen auch Objekte vermessen werden, deren
Positionen nicht immer wiederholgenau vor dem Sensor reproduzierbar
sind. Nachdem der Sensor die Lage erfasst hat, werten die
Funktionen Mustervergleich, Kontur-erkennung, Helligkeits-,
Grauschwellen- und Kontrasterkennung die Prfobjekte aus und geben
das Ergebnis wieder.
Anwendungen fr Objektsensoren sind die Anwesenheits- und
Positionskontrol-le, die Vollstndigkeitsprfung, die Teile-erken
nung/-unterscheidung, die Teile-sortierung, Pick and Place sowie
die Ausschuss kontrolle.
Codesensoren
Soll die Codierung eines Objektes erfasst, ausgewertet und
ausgegeben oder doku-mentiert werden, ist der Codesensor das
geeignete Werkzeug. Ganz gleich, ob es sich um eindimensionale
Barcodes, zwei-dimensionale Datamatix-Codes oder Klar-schrift
handelt, der Codesensor erkennt diese zuverlssig. Und das auch
dann, wenn sich die Codes auerhalb der eigent-
flchlichen und eingelernten Position befinden.
Alle Vision-Sensorsysteme haben gemein-sam, dass sie im Betrieb
keine weiterenPeripheriesysteme wie etwa einen PC be -ntigen, da
die gesamte Intelligenz sowiedie Kamera in einem Gehuse vereint
sind.Lediglich zur Konfiguration wird ein PC
Typischer Objektsensor und seine Schnittstellen
Kontakt Mehr InfoTel. +49 (0)7243
604-180www.polytec.de/vision-sensoren
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8Um Konturen oder Bohrungen relativ flacher Objekte zu
vermessen, eignet
sich das so genannte Schattenrissverfahren am besten. Bei diesem
erzeugt
die Anordnung Beleuchtung Objekt Kamera ein binres Bild, welches
nur
aus den Farben Schwarz und Wei besteht. Der Schwarz-Wei-bergang
ist
von einer Bildverarbeitungsauswertung problemlos erkennbar, so
dass eine
sehr genaue Vermessung des Objektes mglich ist. Mit Hilfe
telezentrischer
Objektive lsst sich bei dieser Auswerteanordnung die Przision
der Vermes-
sung weiter verbessern.
jekt und Leuchtfeld dies erfordert (Bild 1). Bei der Auswahl
eines geeigneten Leucht-feldes sind neben der Gre die Parame-ter
Lichtfarbe, Bauform (speziell Bauhhe und Rnder), Ansteuerung,
Homogeni-ttsanforderung und Helligkeit zu berck-sichtigen.
Als Beleuchtung fr das Schattenriss ver-fah ren werden
Leuchtfelder eingesetzt. Diese mssen mindestens so gro wie das
Objekt sein, das sie beleuchten sollen. Die Abmessungen des
Leuchtfeldes knnen auch deutlich grer sein als die des
Mess-objekts, wenn der Abstand zwischen Ob -
Lichtfarbe
Die Lichtfarbe spielt, ebenso wie die Homo genitt des Lichtes,
bei reinen Schattenrissaufnahmen eine untergeord-nete Rolle, da
lediglich ein binres Bild erzeugt wird. Kameras sind in der Regel
in nur einem Wellenlngenbereich beson-ders lichtempfindlich. Die
Verwendung der Farbe dieses Wellenlngenbereiches fhrt dazu, dass
die Effektivitt der Be -leuch tung steigt und es trotz geringerer
Helligkeit mglich ist, vergleichbar gute Aufnahmen zu erhalten. Bei
transparen-ten, aber nicht farblosen Objekten kann die Transparenz,
die in der Regel fr diese Art von Aufnahmen strend ist, durch
Verwendung der Komplementrfarbe als Beleuchtungsfarbe einen guten
Kontrast zwischen Leuchtfeld und Objekt erzeu-
LED-Leuchtfelder vielseitige Beleuchtungslsungen in der
BildverarbeitungEinsatzbereiche, Bauformen und Anwendertipps
Bildverarbeitung
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9gen. Bei transparenten Messobjekten ist des Weiteren eine gute
Homogenitt des Lichtes fr eine erfolgreiche Messung
unerlsslich.
Bauform
Oft steht nur ein begrenzter Raum zur Verfgung, um die
Beleuchtung unterzu-bringen. Dies gilt in besonderem Mae fr
Leuchtfelder, die hinter dem Mess-objekt installiert werden mssen.
Je nach Bauform und Wirkprinzip der Leuchtfel-der besitzen sie eine
optimierte Bauhhe oder zeichnen sich durch besonders schmale Rnder
aus.
Die Leuchtfelder gibt es in zwei unter-schiedlichen Bauformen.
Zum einen das klassische Leuchtfeld (Bild 2), bei dem die LEDs in
einer Matrix angeordnet sind, diese direkt in Richtung der Kameras
strahlen und ber einen Diffusor eine homogene Leuchtflche
hergestellt wird.
Der Vorteil dieser Bauform ist die sehr groe Helligkeit und
Homogenitt, wo -bei letztere durch einen weiteren Diffu -sor noch
gesteigert werden kann. Um ein solches Leuchtfeld als groen, sehr
leistungsstarken Strahler verwenden zu knnen, ist es mglich, den
Diffusor gegen eine Klarglasscheibe auszutau-schen. Die groe
Helligkeit wird durch die hohe LED-Anzahl (289 Stck pro 100
Quadratzentimeter) erreicht.
Bei der zweiten Bauform handelt es sich um ein flaches
Leuchtfeld, bei dem das Licht durch seitlich einstrahlende LEDs
eingekoppelt wird (Bild 3).
Durch eine spezielle Glasplatte wird das Licht reflektiert und
kann an der Ober-seite der Platte austreten. Die Besonder-heit der
Glasplatte besteht darin, dass am Rand, also in der Nhe der LEDs,
genau so viel Licht austritt wie in der Mitte der Platte.
Durch die geringere Anzahl an LEDs und das indirekte Licht sind
diese Leuchtfel-der zwar nicht so hell wie die klassischen, dafr
sind sie kostengnstiger und mit etwa 16 Millimetern nur halb so
hoch. Der Preisvorteil steigt sogar mit der Gre des bentigten
Leuchtfeldes. Ein weiterer Vorteil der indirekten Bauform ist, dass
die Platte durchbohrt werden kann, beispielsweise fr
Kameraffnungen.
Leuchtfelder lassen sich auch als uerst homogene
Auflichtbeleuchtung verwen-den. Dabei knnen Durchbrche im
Bild 1: Berechnung der Leuchtfeldabmessungen
Formel zur Berechnung der Leuchtfeldabmessungen:
Kamera
Leuchtfeld
Messobjekt
Lh Oh
Oa
La
Lh = LaOhOa
Oa = Abstand Objekt KameraOh = Abmessung MessobjektLa = Abstand
Leuchtfeld KameraLh = Abmessung Leuchtfeld
Bild 2: Aufbau eines klassischen Leuchtfeldes
Bild 3: Leuchtfeld-Aufbau mit seitlich eingekoppeltem Licht
Leuchtfeld notwendig sein, zum Beispiel fr das Handling der
Objekte.
Bei Verwendung von Leuchtfeldern fr Auflichtanwendungen muss die
maxi-male Helligkeit zur Verfgung stehen. Hier kann eine
bersteuerung durch einen Stroboskop-Controller von erheb-lichem
Nutzen sein.
Ansteuerung
Leuchtfelder knnen, wie alle anderen LED-Beleuchtungen auch, auf
verschie-denste Art angesteuert werden. Die wich -tigsten
Ansteuerungen sind der 24 V-Direktanschluss, der Dauer- und/oder
Schaltbetrieb mit oder ohne Controller und der Stroboskopbetrieb
mit ber-steuerung der LEDs fr gesteigerte Hellig-keit. Beim Betrieb
mit einem Controller kann die Ansteuerung je nach Art des
Steuergertes entweder manuell, analog, ber RS-232 oder ber Ethernet
erfolgen.
Helligkeit
Bei der Durchlichtaufnahme gibt es keine besonderen
Anforderungen an die Helligkeit, solange das Messobjekt sich im
Ruhezustand befindet. Bewegt sich das Objekt allerdings,
beispielsweise auf einem Frderband, sollte die Belichtungs-zeit der
Kamera so kurz gewhlt werden, dass die Bewegungsunschrfe keinen
negativen Einfluss auf das Messergebnis haben kann. Kurze
Belichtungszeiten erfordern eine grere Helligkeit, denn
je krzer die Belichtungszeit, desto mehr Licht ist fr eine
ausreichende Beleuch-tung der Aufnahme notwendig.
Fazit
Beide Leuchtfeld-Bauformen haben ihre Vor- und Nachteile.
Gemeinsam haben sie, dass sie vielfltig (per Dauerlicht oder
Stroboskop) angesteuert werden knnen. Wird eine sehr groe
Helligkeit, beispiels-weise als Auflicht bentigt, ist das
klas-sische Leuchtfeld zu bevorzugen.
Wird aber eine niedrige Bauhhe und bei groen Leuchtflchen auch
ein niedrige-rer Preis gefordert, ist das Leuchtfeld mit seitlich
eingekoppeltem Licht die bessere Alternative.
Kontakt Mehr InfoTel. +49 (0)7243
604-180www.polytec.de/leuchtfelder
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Hyperspektrale Mglichkeiten bei der Lebensmittelkontrolle
Einrichtung einer HSI-Prfstation zur Kontrolle von Geflgel
Eigenschaften und Einsatz des Hyperspectral Imaging
Hyperspectral Imaging (HSI) ver-
spricht einen groen Nutzen in
vielen Anwendungen. Unterneh -
men, die sich mit dieser Technolo -
gie beschftigen, arbeiten daran,
die Komplexitt und die Kosten
zu reduzieren, um die bildgeben -
de Spektroskopie zu einer weit
ver brei teten Inspektionstechnik
zu machen.
Kontrolle aus der Luft
Ein interessantes Anwendungsgebiet fr hyperspektrale Sensoren
findet man in der Landwirtschaft. Dort helfen leichte
Spezialversionen dieser Imager an Bord fliegender Plattformen
Landwirten, Saat, Dngung und Ernte zu planen. Bei Saaten ermglicht
die przise berwachung der Anbauflche eine Ertragsvorhersage, weil
Nhrstoffgehalt, Wasserversorgung, Reife und Erkrankungen erfasst
werden knnen. Der luftgesttzte Einsatz ermglicht die schnelle
Kontrolle groer Flchen.
Dabei fallen in kurzer Zeit hohe Daten-mengen an, deren
Erfassung und Verar-beitung beachtliche Ansprche an die Hardware
stellt. Sinkende Kosten bei steigender Leistungsfhigkeit sind hier
der Motor, der den HSI-Boom befeuert.
Phnotypisierung & Pflanzenbau-wissenschaft
Die Bestimmung von Phnotypen oder Phnotypisierung setzt man in
der Pflan-zenzucht ein, um Pflanzenmerkmale, wie Widerstandskraft
gegen Krankheiten, gesteigertes Wachstum und Entwicklungs-
halten. Erreicht ein fehlerhaftes Lebens-mittel das Warenregal,
knnen konomi-scher Verlust und Imageschaden immens sein.
Es gibt vorrangig drei Bereiche, in denen Hyperspectral Imaging
in der Lebens-mittelverarbeitung eingesetzt wird:
Inspektion von Obst oder Fleisch-produkten
berwachen landwirtschaftlicher Nutzflchen per Flugzeug oder
Drohne
Pflanzenforschung und Pflanzenbau-wissenschaft
Inspektion von Nahrungsmitteln
Automatisierung hilft, die Qualittssiche-rung zu verbessern und
den Anteil manu-eller Arbeitsschritte zu reduzieren, und
Lebensmittel dadurch nicht nur sicherer, sondern auch
kostengnstiger zu machen. Fehlerhafte Produkte knnen so schon vor
der Auslieferung erkannt und aussortiert werden. In den USA hat
sich HSI bei der dort gesetzlich vorgeschriebenen Inspek-tion von
Geflgel schon als Standard-verfahren zur Qualittskontrolle
durch-gesetzt.
Dabei ist Hyperspectral Imaging keine neue Technologie. Sie wird
schon seit etwa 20 Jahren im Bereich der militri-schen Aufklrung
eingesetzt. Durch das Erfassen der spektralen Signatur knnen
Objekte klassifiziert und so ihre che mi sche Zusammensetzung
erkannt werden. Dies bietet auch fr zivile Anwendungen, spe-ziell
in der Lebensmittel verarbeitung, enorme Mglichkeiten.
Keine Industrie ist von der Prozesskontrol -le so abhngig wie
die Nahrungsmittel-industrie auch, weil die Hygienestan-dards immer
weiter angehoben werden. Hersteller stehen vor der
Herausforde-rung, ihre Waren trotz steigender Kosten weiterhin
profitabel zu produzieren.
Deshalb investieren Unternehmen aus dieser Branche in spektrales
Imaging. Es ermglicht eine umfassendere Prozess-kontrolle als
andere bildgebende Verfah-ren, da mehr Objekteigenschaften
sicht-bar gemacht werden knnen. Durch HSI wird die Inspektion
verbessert und damit die Sicherheit und die Qualitt von
Lebens-mitteln erhht. Denn fehlerhafte Produkte mssen mglichst frh
erkannt werden, um den mglichen Schaden gering zu
Hyperspectral Imaging
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konzentrischen, rein reflektiven Strahlen-gang, ist frei von
chromatischen Aberra-tionen (Abbildungsfehler aufgrund von
Wellenlngen-abhngigen Materialpara-metern) und korrigiert Keystone-
und Smile-Bildfehler.
Ausblick
Die wachsende Zahl und Vielfalt der An -wendungsmglichkeiten des
HSI beruht auf einem besonderen Vorteil dieser inno-vativen
Technik: Gesichtsfeld, Spektral-bereich und Auflsung knnen an die
jeweils aktuellen Einsatzbedingungen und Analyse aufgaben angepasst
werden. Die berlegene Abbildungsqualitt der Hyper-spec Imager, frei
von chromatischen Aberrationen und streulichtarm, stellt dabei
einen universellen Vorteil dar. Der Einbau in stabile und raue
Umgebungs-bedingungen widerstehende Gehuse wie beim
Hyperspec-Inspector macht das Verfahren darber hinaus
industrie-tauglich.
charakteristika zu identifizieren. Saatzucht-Unternehmen knnen
dieses Wissen fr das Einfhren von neuen Pflanzenarten verwenden,
die qualitativ hochwertiger, besser an das Anbaugebiet angepasst
sind und deren Anbau standardisiert ist.
Die rheinlndische Firma LemnaTec ist seit 1998 ein Pionier auf
dem Gebiet der Phnotypisierung. Das Unternehmen setzt HSI in
Treibhusern ein, um die che-mische Zusammensetzung, die
Pflanzen-struktur und die spezifischen Pflanzen-merkmale zu
untersuchen. Als Messgert kommt dabei der Hyperspec Inspector des
Polytec-Partners Headwall Photonics zum Einsatz. Dieses modulare
System beinhaltet neben dem hyper spektralen Spektrometer auch eine
Reihe zustzlicher Komponenten. Zu nennen wren ein
on-board-Computer, Kalibrierungsmodule fr das Spektrometer und
interne Sen-soren, die Umgebungsinformationen in Echtzeit erfassen
knnen. ber eine Ether-net-Schnittstelle lsst sich der Inspector
fernsteuern und bei Ver wendung einer Macro-Bibliothek kann er
Daten in einer automatisierten Sequenz erfassen, ohne dass er dabei
kontrolliert werden muss.
Vorteile des Hyperspectral Imaging
Hyperspectral Imaging sieht einfach mehr als andere
Bildverarbeitungsmethoden. Da jedes Objekt seine eigene spektrale
Signatur hat, kann ein hyperspektraler Sensor berhrungslos und
schnell Fehler feststellen. Sofern die spektrale Signatur eines
solchen Fehlers bekannt und kata-logisiert ist, knnen betroffene
Produkte automatisch aussortiert werden.
Die Technik, die sich hinter der hyper-spektralen Bildanalyse
verbirgt, ist in der Fachwelt weitgehend bekannt. Sie aber
industrietauglich zu machen, ist eine be -sondere Herausforderung.
Sie setzt Erfah-rungen mit rauen Umgebungen voraus. Zunchst bentigt
man dafr kostengns-tige und industrietaugliche Objektive, die im
gesamten Spektralbereich chromatisch korrigiert sind und einen
hohen Licht-durchsatz aufweisen. Die Abbildungs-qualitt des
Hyperspektral-Imagers leitet sich vor allem aus der spektralen und
der rumlichen Auf lsung des abbildenden Spektrometers ab.
Das beim Hyperspec-Imager verwende-te, patentgeschtzte Design
nutzt einen
Kontakt Mehr InfoTel. +49 (0)30 6392-5140www.polytec.de/hsi
Hyperspectral Imaging wird huftig in der Qualittskontrolle von
Obst eingesetzt
Der Hyperspec Inspector fr den industriellen Einsatz
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Analytik auf Knopfdruck
Die App frs Lab
Apps assoziieren wir in der Regel mit kleinen
Unterhaltungsprogram-
men fr Smartphones und Tablet PCs. Nun erobert eine App-hn -
liche Anwendung das Labor. Die panorama App des Polytec-
Partners LabCognition ermglicht in Kombination mit dem
Spektrometer i-Raman (Bild 1) von Polytec mageschneiderte
Analyseablufe fr die Routine analytik im Laboralltag. Von
der
Spektren messung ber die Auswertung bis hin zur Darstellung
der
Ergebnisse ist damit eine kostengnstige und zeitsparende Lsung
fr
das effiziente Labor der Zukunft verfgbar.Bild 1: Das tragbare
iRaman-Spektrometer verfgt ber eine spektrale Auflsung von 3
cm1
ungsprogram-
App-hn -
lytec-
em
eiderte
n der
ellung der
de Lsung fr Bild 1: Das tragbare iRaman-Spektrometer
Spektroskopie
-
13
lytik, wo laufend Analysen derselben Sub-stanzen durchgefhrt
werden mssen.
Arbeitssicherheit und Umweltschutz
Zeit ist aber nicht das einzige Kriterium fr den Einsatz der
spektroskopisch ge -sttz ten Analytik. Gesetzliche Regelungen zur
Arbeitssicherheit und des Umwelt-schutzes knnen durch den Einsatz
spek-trometergesttzter Apps wesentlich effi-zienter eingehalten
werden. Als Beispiel kann hier der Kontakt des Laborperso -nals mit
giftigen oder umweltschdlichen Chemikalien angefhrt werden, der in
der nasschemischen Analytik unvermeidbar ist. Auf diese Stoffe kann
zum Teil oder gnzlich verzichtet werden, wenn Metho-den der
optischen Spektroskopie zum Ein-satz kommen. Damit reduzieren sich
auch die Entsorgungskosten der zur klassischen Analyse verwendeten
Gefahrstoffe. Ein weiterer Vorteil der spektroskopischen
Datenaufnahme ergibt sich aus den deut-lich geringeren Vorarbeiten,
die fr eine spektroskopische Messung notwendig sind.
gehalt bestimmt wird (Bild 2). Der Benut-zer whlt die gewnschte
App und startet damit den vorkonfigurierten Ab -lauf.
Aufforderungen zu notwendigen Benutzerinteraktionen und -eingaben
erfolgen direkt in der App. Dies dient unter anderem der Vermeidung
von Be -dienungs- und bertragungsfehlern, die beispielsweise durch
hndische ber-tragung von Ergebnissen in eine Software oder in einen
Bericht entstehen knnen. Am Ende steht in jedem Fall die Ausgabe
der Ergebnisse in strukturierter Form. Die Visualisierung des
Ergebnisses durch einen entsprechenden farblichen Hintergrund (Grn
= in Ordnung: Rot = nicht in Ord-nung) untersttzt den Anwender bei
der Interpretation der Daten. Dies gilt ins-besondere fr Analysen,
in denen eine ein fache Ja/Nein-Entscheidung ausreicht.
Zeit ist Geld
Schon Benjamin Franklin wusste Zeit ist Geld. Dies ist auch im
Laboralltag nicht anders. Whrend die nasschemische Ana-lytik einer
Substanz oft Stunden oder in Ausnahmefllen auch Tage dauern kann,
wird ein Spektrum mit einem geeigneten Spektrometer innerhalb von
Minuten oder gar Sekunden aufgenommen und von einer leistungsfhigen
Software wie panorama ausgewertet. Die Ergebnisse sind dank
chemometrischer und anderer moderner Auswertemethoden genauso
zuverlssig wie die des nasschemischen Ansatzes. Der Einsatz einer
App lohnt sich deshalb vor allem in der Routineana-
Optische Spektroskopie als App
Spektroskopische Methoden wie UV/VIS, NIR, FTIR und Raman sind
in modernen Laboratorien nicht mehr weg zu denken. Sie begleiten,
untersttzen und ersetzen teilweise die klassische nasschemische
Analytik seit Jahrzehnten und sind weiter auf dem Vormarsch. Die
Vorteile dieser optischen Methoden liegen auf der Hand: Proben
knnen berhrungslos, auch durch transparente Kunststoff- oder
Glas-behltnisse hindurch unmittelbar vor Ort analysiert werden. Die
Gebinde knnen geschlossen bleiben, das Risiko einer
Probenverunreinigung oder auch einer Kontaminierung der messenden
Person ist damit gleich Null.
Die wachsende Zahl der tglich zu unter-suchenden Proben legt den
Wunsch nahe, die Routineanalytik zu standardi sieren,
wiederkehrende Ablufe zu automatisie-ren und damit Analysezeiten
und Kosten zu reduzieren. Moderne und preisgns-tige Spektrometer
kombiniert mit anwen-dungsorientierten Softwarelsungen machen dies
mglich.
LabCognition geht als unabhngiger An-bieter von
Spektroskopie-Software mit seiner Plattform panorama noch einen
Schritt weiter. Die Software kann zahl-reiche Spektrometer, u.a.
das i-Raman, direkt steuern und verfgt ber ein um -fangreiches
Portfolio an Auswertemetho-den. Individuell abgestimmte
Arbeits-ablufe knnen nach Kundenwnschen realisiert und zu einer
mageschneiderten App kombiniert werden. Eine solche App erfllt
genau den gewnschten Routineablauf mit Darstellung der Ergeb-nisse,
wahlweise auf dem Bildschirm oder als gedruckter Report.
Exemplarisch hierfr sind Standardablufe, beginnend mit der
Messung eines Spek-trums, gefolgt von einer Auswertung in Form von
Identifikation oder Verifikation eines Produkts. Dies sind ideale
Methoden fr die Wareneingangskontrolle. Darber hinaus sind auch
quantitative Vorhersagen wie die Bestimmung von Konzentrationen
verschiedener Inhaltsstoffe verfgbar. Diese finden beispielsweise
in der Quali-tts- und Reaktionskontrolle Anwendung.
Die Benutzeroberflche beschrnkt sich auf wesentliche Funktionen,
ist damit ein-fach zu handhaben und verstndlich fr jedermann. Dies
wird deutlich an einem Beispiel aus der Praxis, in dem der
Aceton-
Bild 2: Die Bildschirmansicht enthlt beides: die farbliche
Visualisierung des Ergebnisses fr die schnelle Entscheidung und das
gemessene Spektrum fr den genaueren Blick
AutorDr. Klaus SchrmannGeschftsfhrer LabCognition, Analytical
Software GmbH & Co. KG, Kln
Kontakt Mehr InfoTel. +49 (0)7243
604-154www.polytec.de/raman-spektrometer
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14
Einsatz diffuser Messkpfe in der FTIR-Spektroskopie
Mobile Materialanalyse auf rauen Oberflchen
werden. Selbst der zuverlssigste Anbie -ter kann nicht
verhindern, dass Materia l-ien ab und zu falsch etikettiert oder
falsch versendet werden. Bei Anwendungen, die spezielle Rohstoffe
und Materialien ben-tigen, kann die Eingangskontrolle helfen,
Ausschuss und fehlerhafte Teile zu ver-hindern.
Mengenmessung in der Geologie
Neben der qualitativen Bestimmung von Mineralien kann mit dem
ExoScan FTIR und dank der diffusen Reflexion auch die relative
Menge, also der Anteil von Mine-ralien in einer Probe, genau
bestimmt werden. Ein Beispiel ist das Messen des Sulfatgehalts im
Boden, der in manchen Regionen fr den Straenbau ausschlag-gebend
ist. berschssige Sulfate knnen bei fertiggestellten
Straenoberflchen zu Verformungen fhren. Obwohl dies im Labor
einfach zu messen ist, erfordert das genaue Mapping eines
Straenab-schnitts, dass die Proben in kurzen Ab -stnden entnommen
werden. In einem anderen Beispiel wurde eine Methode entwickelt,
welche die Anteile von fnf Mineralien sowie den Anteil organischer
Stoffe im Boden anhand der diffusen Re flexion des ExoScan FTIR
misst. Mit dieser Methode werden Kohlenstoff, Quarz, Gibbsit,
Kaolinit, Gips und orga-nische Stoffe im Boden gemessen.
diffus reflektierte Licht erfasst (Bild 2). Strahlbrechende
Optiken leiten den Strahl entlang derselben Achse zurck in das
Messgert. Diese Technologie ermglicht mobiles Messen auf
Oberflchen, die eben nicht immer flach und glatt sind.
Das FTIR-Spektrometer wird bei der Ana-lyse von Hitze- oder
UV-Schden an Ver-bundstoffen, beim Erkennen und Messen von
Schichtdicken anodisierter Beschich-tungen und dnner Lacke, bei der
Waren-eingangskontrolle, bei der Analyse von Anstrichen und beim
Erkennen von Ober-flchenverschmutzungen eingesetzt.
Erkennen von Plastik
Das Erkennen von Rohmaterialien und Endprodukten ist ein
wichtiger Aspekt eines jeden Herstellungsprozesses, beson-ders weil
Rohmaterialien zunehmend aus vielen unterschiedlichen Quellen
bezogen
Messkpfe fr viele Aufgaben
Fr das ExoScan FTIR-Spektrometer (Bild 1) stehen verschiedene
austausch-bare Messkpfe zur Auswahl. Neben einem Messkopf fr
externe Reflektion, etwa zum Messen von Schichtdicken an
reflektierenden Oberflchen, einem ATR-Messkopf zum Identifizieren
von festen und flssigen Materialien sowie einer weiteren Ausfhrung
fr die strei-fende Reflexion zum Messen von dn - nen Schichten und
Verschmutzungen auf metallischen Oberflchen wird auch ein Kopf zum
Messen diffuser Reflexi -onen angeboten.
Dieser Kopf eignet sich fr das Messen auf rauen Oberflchen, bei
denen das auftreffende Licht in alle Richtungen diffus reflektiert
wird. Er verwendet eine spezielle Optik, welche die Probe
senk-recht beleuchtet und anschlieend das
Hier kommt das Labor zur Probe! Das mobile ExoScan 4100
FTIR-Spektro-
meter ermglicht die zerstrungsfreie Analyse genau dort, wo sie
gebraucht
wird. Es vereint alle Vorteile der Infrarot-Spektroskopie in
einem Gert, das
speziell fr den mobilen Einsatz aus gelegt ist.
Bild 1: Das kompakte ExoScan-Spektrometer im Feldeinsatz
Bild 2: Schematische Darstellung des Exo -Scan-Spektrometers mit
diffusem Messkopf
Kontakt Mehr InfoTel. +49 (0)7243 604-173www.polytec.de/ftir
Spektroskopie
-
15
Faseroptische Sensorsysteme finden
nach und nach Eingang in unter-
schiedliche Einsatzbereiche bei Indus-
trie, Forschung und berwachungs-
anwendungen. Die Technologie ist
erprobt. Durch Glasfasern in der
Strke eines menschlichen Haares
wird Licht geschickt, das durch Deh-
nung oder Temperatureinwirkung
auf die Faser verndert wird und auf
diese Weise Aufschluss ber Art, Ort
und Ausma der Einwirkung gibt.
Neue Dimensionen in der faseroptischen Sensorik
Shape Sensing
Deminsys Python Inter rogator mit Sensor-bestckter Messnadel fr
Shape Sensing-Anwendungen
Faseroptische Sensorik
-
16
gleich zeitige Messwert-Erfassung, eine hohe Anzahl an
Messpunkten oder ver-schlei lose Dehnungsmessungen mit ber einem
Prozent Lngennderung.
Shape Sensing
Vllig neue Mglichkeiten erffnen sich, wenn man nicht nur eine
sondern drei Messlinien parallel betreibt. Bei entspre-chender
Verlegung der Faser ist es so mglich, dreidimensionale Informatio
-nen ber ein Messobjekt zu erhalten. Da sich daraus exakte Koordi
naten ber alle Positionen und Bewegungen des Objekts ergeben, hat
sich der Begriff Shape Sens ing fr dieses Messverfah - ren
etabliert.
Prominente Beispiele fr Shape Sensing sind im Bereich der
Medizintechnik zu finden. Die intelligente Nadel ent -hlt lngs
ihrer Achse drei eingebettete Glas fasern wie in Bild 2 und 3 zu
sehen. Dehnungen und Stauchungen an ver-schiedenen Stellen der
Nadel liefern gengend Information, um die Form der Nadel und die
exakte Position der Spitze zu bestimmen. Also ein ideales Werkzeug,
um przise minimalinvasive Eingriffe vornehmen zu knnen.
In hnlicher Weise lassen sich die Koordi-naten eines Katheters
beim Einfhren in die Blutbahn verfolgen. Weitergehende berlegungen
zu Anwendungen in der
Je nach Einsatzart kommen dabei unter-schiedliche Technologien
zum tragen (siehe auch INFO 72, S. 20). Bei einfachen Anwendungen,
fr die eine Einzelpunkt-Temperaturmessung ausreicht, kommen
kostengnstige Einpunkt-Systeme zum Einsatz, die ber einen Sensor am
Faser-ende messen. Komplexere Anwendungen, bei denen an
verschiedenen Stellen Tem-peratur, Dehnung, aber auch Neigung,
Beschleunigung oder Schwingungen gemessen werden, nutzen zumeist
Faser-Bragg-Gitter (FBG). Bei dieser Technik werden die Sensoren an
vorab definier -ten Stellen ber eine Belichtung, also einer
Vernderung des Materials an den gewnschten Sensorstellen,
eingebracht. Bis zu einigen hundert Sensoren in einer einzigen
Faser sind so mglich und kn-nen ausgelesen werden in Messraten, die
bis zu 100 Kilohertz erreichen. Noch anspruchsvollere
Applikationen, bei denen ganze Messprofile erstellt, oder an
mehre-
ren tausend Punkten entlang der Faser gemessen werden soll,
nutzen das Prinzip der Rayleigh-Streuung, die ber optische
Reflektometer gemes sen wird. Mit dieser Technik ist eine
quasi-kontinuierliche Messung entlang der Faser mglich, bei der
jeder Ort der Faser als Sensor wirkt.
Diese Sensorsysteme finden ihre An -wendung einerseits unter
Bedingungen, die fr elektrische Systeme ungeeignet sind, wie zum
Beispiel in Magnetfeldern, Hochspannungsumgebungen, Explo
-sions-Schutzbereichen oder in chemisch aggressiven Umgebungen.
Andererseits eignen sie sich besonders fr Messauf -gaben, die eine
hohe Integrationsfhig-keit verlangen, wie beispielsweise beim
Betonverguss, beim Einlaminieren in Com -po site-Materialien oder
wenn geringe Ab -messungen, Gewicht, besondere Robust-heit oder
Langlebigkeit gefordert sind. Auch auergewhnliche
Messanforde-rungen sind ein Kriterium, wie eine
Neue Dimensionen in der faseroptischen Sensorik
Shape Sensing
Fortsetzung von Seite 15
Bild 3
Medizinische Nadel mit einer (Bild 2) und mit drei (Bild 3)
eingebetteten Glasfasern fr 3D-Shape Sensing
Bild 2
Faseroptische Sensorik
-
17
max
b
c
a
Bild 4: Querschnitt durch das Mess -objekt mit drei
eingebetteten Fasern
Bild 5: Glasfaser (rot), durch mechanischen Umsetzer mit
Messobjekt verbunden
Son nen segel, Schwenkflgel oder ein - fach Hy drau likleitungen
und Stromkabel whrend des Fluges berwacht werden mssen. Auch in
etablierten Einsatz -fel dern faseroptischer Sensorsysteme
ermglicht Shape Sensing neue Anstze, um Bauwerks-, Turbinen- oder
Pipeline-berwachung effektiver zu gestalten.
Der niederlndische Polytec-Partner Technobis Fiber Technologies
ist Spezialist fr faseroptische Sensorsysteme auf FBG-Basis. Mit
dem Deminsys Python Inter-rogator hat Technobis die ideale
Auslese-einheit fr Shape Sensing-Anwendungen entwickelt. Die hohe
Ausleserate von bis zu 20 Kilohertz ermglicht in Verbindung mit der
Ethernet-Schnittstelle praktisch Echtzeitergebnisse. Die vier
verfgbaren Kanle sind ideal fr Shape Sensing-
Medizintechnik beschftigen sich etwa mit der Implementierung
eines knst-lichen Tastsinns fr den Operateur.
Auch auerhalb der Medizintechnik ist eine Vielzahl von
Anwendungen fr diese faszinierende Messtechnik denkbar: In der
Robotik wird an herausfordernden Positionierungsaufgaben
gearbeitet, in ozeanographischen Anwendungen wer-den Position und
Weg von Sonarbojen oder Tauchrobotern auf der Basis von Shape
Sensing verfolgt, im Bereich der Sport- und Spiele-Industrie lassen
sich Bewegungsablufe fr sportmedizi ni -sche Untersuchungen
beziehungs weise Computerspiele abbilden. Nicht zu -letzt be
schftigt sich auch die Luft- und Raumfahrtindustrie mit diesem
Thema, da variable Ausleger wie Antennen,
Kontakt Mehr InfoTel. +49 (0)7243
604-174www.polytec.de/fo-sensorik
Anwendungen drei Kanle bzw. Glas-fasern stehen fr die
3D-Informationen (siehe Abschnitt Funktionsprinzip) zur Verfgung.
Der vierte Kanal wird fr die Tem peraturkompensation genutzt. ber
jeden Kanal knnen bis zu acht FBG-Sen soren ausgewertet werden, was
fr viele Anwendungen ausreichend ist.
Polytec bietet als erfahrener Partner fr faseroptische Sensorik
Beratung, Service und Produkte fr die Implementierung von
Sensorsystemen an.
Funktionsprinzip des Shape Sensing
Beim Shape Sensing werden Faser-sensoren derart eingesetzt, dass
lokaleDehnungen beziehungsweise Stau-chungen des Messobjekts auf
die Faser bertragen werden und daraus der lokale Krmmungsradius
berechnet wird. Dabei gilt der einfache Zusam-menhang: R (Radius) =
y (Abstand Glasfaser zu Mittellinie des Messob-jekts) /
(Dehnung).Bei geschickter Anordnung von mehre -ren Sensoren kann
dann der gesamte Krmmungsverlauf entlang des Mess-objekts
interpoliert werden.
Ein erprobtes Prinzip um dreidimensio -nale Bewegungen
aufzunehmen ist der Einsatz dreier Glasfasern, die im gleichen
Winkel um die Mittelachse des Messob-jekts herum angebracht werden.
Durch Integration der Dehnungsmesswerte der drei Fasern an einer
Stelle des Messobjekts kann die Bewegung im Raum berechnet
werden.
Um Shape Sensing zu betreiben, ist so -wohl die Technik der oben
genannten Faser-Bragg-Gitter als auch das Prinzip der
Rayleigh-Streuung geeignet. Die Aus-wahl richtet sich nach der
Anwendung. Wichtige Kriterien sind beispielsweise die
Biegeeigenschaften des Objekts, die Ein-
fluss auf die Anzahl der notwendigen Dehnungssensoren haben, die
ange-strebte Genauigkeit des Systems oder die Austauschbarkeit der
Fasern.
In Fllen, bei denen Objektbewegung-en gemessen werden sollen,
die klei-nere Radien aufweisen als die Fasern zulassen, knnen
mechanische Um -setzer zwischen Faser und Objekt plat -ziert
werden, die mechanisch die Deh-nungsdifferenz ausgleichen.
Neutrale Achse
= y / R = 1 / R = / y
y
Faser
-
18
Ultra-Kurzpuls-Laser fr Forschung und Praxis
Moderne Femto -sekunden-Laser in der Augenheilkunde
Der technische Fortschritt moderner
Ultra-Kurzpuls-Lasersysteme
bietet immer neue Entwicklungsmglichkeiten fr industrielle
und
wissenschaft liche Anwendungen. Im Bereich der refraktiven
Chirurgie
(Hornhaut-Chirurgie) ermglichen steigende Repetitionsraten
nicht
nur eine Erhhung der Anwendungs-Effizienz, sondern auch eine
Minimierung der Dauer fr Laserbehandlungen in der Augenheil
-
kunde. Die besonderen Merkmale faserbasierter Lasersysteme
spielen
dabei eine bedeutende Rolle, da diese einen zuverls sigen
Betrieb
bis ins MHz-Regime erlauben.
Dynamik rumlich separierter Kavitationsblasen, festgehalten
mittels zeitaufgelster Photographie. Links mit gleicher, rechts mit
unterschiedlicher Pulsenergie eines fs-Lasers erzeugt. Die kleinere
Blase kollabiert eher und fhrt zur Ausbildung eines
Wasser-Jets.
Als sehr gut geeignet erweist sich der Cazade ro
Femtosekunden-Faserlaser von Polytec, der bis zu 20 Mikrojoule
Puls-energie und Repetitionsraten bis zu einem Megahertz bei einer
typischen Pulsbreite von unter 500 Femtosekunden liefert. Die
auergewhnliche Puls-zu-Puls-Stabilitt und die saubere Pulsform sind
Voraus-setzung fr die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse der
nachfolgend beschriebe-nen Untersuchungen.
Die Optimierung von fs-Lasern als hoch-przise Schneid
instrumente fr das Auge erfordert ein genaues Verstndnis der
Wirkung der einzelnen Laserpulse. Die Vorgnge lassen sich wie folgt
beschrei-ben: Im wssrigen Medium der Horn - haut znden die Pulse
ein Plasma im Fokus volumen. Die extrem kurze Puls -dauer und die
geringe Lebensdauer des Plasmas verhindern eine nennenswerte
Erwrmung der Gewebeum gebung.
Statt dessen kommt es ab einer definier -ten Schwelle in der
Anzahl frei geworde-ner und beschleunigter Elektronen im
Wechselwirkungsvolumen zu mechani-schen Folgewirkungen. Durch eine
Sto-welle bildet sich ein dampf gefllter Hohl-raum, eine so
genannte Kavitationsblase, welche typischerweise eine Lebensdauer
von wenigen Mikrosekunden und eine Ausdehnung im Mikrometer-Bereich
vor-weist. Die Oszillation dieser Kavitations-blase reit das
umliegende Medium mechanisch auf, was in biologischem Gewebe einem
Mikroschnitt entspricht. Durch eine gezielte Fhrung des Laser-fokus
lsst sich so das gewnsch te Schnittmuster im Gewebe erzeugen.
Whrend die Wechselwirkungsmechanis-men eines einzelnen Pulses
mit biologi-schem Gewebe detailliert erforscht und verstanden sind,
ist bei hohen Wiederhol-raten ein zeitlicher sowie rumlicher
Puls-
Laser
-
19
AutorinDipl.-Phys. Nadine Tinne,Biomedical Optics
DepartmentLaser Zentrum Hannover e.V.
Kontakt Mehr InfoTel. +49 (0)7243
604-174www.polytec.de/pulslaser
berlapp wahrscheinlich. Der Effekt der vorangegangenen Pulse
beeinflusst die optische und mechanische Wirkung der nachfolgenden
und dies kann zu grund-legend anderen Ergebnissen fhren, je krzer
der zeitliche und rumliche Ab -stand wird. Im ungnstigsten Fall
knnte ein Teil der Laser-Pulsenergie verloren gehen. Die Wirkung
eines Teils der Pulse wrde verpuffen, weil das Gewebe noch durch
den vorherigen Puls so stark beein-flusst ist, dass der
Wirkungsprozess gar nicht oder nur unvollstndig ablaufen wrde.
Die erfolgreiche Anwendung von MHz-Lasersystemen, beispielsweise
zum Schnei -den eines Hornhaut-Flaps whrend der so genannten
Femto-LASIK (siehe INFO Ausg. 73, S. 23), ist zwar nachgewiesen und
in der klinischen Anwendung eta-bliert, kann aber noch weiter
verbessert werden. Voraussetzung dafr ist ein er -
weitertes Verstndnis der grundlegenden Effekte der
Puls-zu-Puls-Wechselwirkung. Um diese Effekte genauer zu
analysieren, werden am Laser Zentrum Hannover e.V. derzeit
Messungen fr diesen Bereich der Grundlagenforschung durchgefhrt,
welche von der Deutschen Forschungs-gemeinschaft (DFG) gefrdert
werden. Dabei wird die Methodik der zeitaufge-lsten Photographie
verwendet, um die Dynamik einzelner Kavitationsblasen sowie die
Dynamik der Kavitationsblasen-Wechselwirkung sichtbar zu machen.
Als Probemedium fr biologisches Gewebe wird Wasser verwendet, um
sich den Eigenschaften des stark wasserhaltigen Augengewebes
anzunhern. Insbeson -dere werden diverse Wechselwirkungs-Szenarien
mit unterschiedlichem zeit-
lichen sowie rumlichen Pulsberlapp erzeugt, welche der
Evaluation und dem Verstndnis der Wechselwirkungsmecha-nismen
dienen. Eine bertragung der Ergebnisse auf biologisches Gewebe hat
das abschlieende Ziel, die Effizienz des Schneidprozesses sowie die
Schneidqua-litt von hochrepetierenden fs-Lasern in der
Augenheilkunde zu optimieren.
Laser Zentrum Hannover e.V.
-
20
Zirkulare variable Filter sind Interferenz-Engpassfilter, die
auf sogenannten Seg-menten, das sind kreissegmentfrmige
Trgerschichten, aufgebracht werden. Die Schichtdicke, und damit
auch die Wellen-
lnge der Peak-Transmission ndern sich linear und kontinuierlich
mit der Winkel-position auf dem Segment. Die Trger-schichten der
Segmente bestehen aus unterschiedlichen Materialien. Dem Wel-
Zirkular variables Spektralfilter fr
Spektrometer-Anwendungen
Kontakt Mehr InfoTel. +49 (0)30
6392-5140www.polytec.de/SR-5000
Fr die Justage von Kurzpuls-Lasersyste-men wie Femto- oder
Pikosekunden-Laser sind Pulslnge und Chirp entscheidende Gren.
Auto- und Kreuzkorrelatoren dienen als Diagnosegerte fr die
Mes-sung der Pulsform und -dauer dieser ultra-kurzen Laserpulse.
FROG-Korrelatoren bieten dabei den Vorteil einer gleichzeiti-gen
bildlichen Darstellung des spektralen und zeitlichen
Plusverlaufs.
Femtos ist fr spektral aufgelste Einzel-puls-Messungen bei Auto-
und Kreuz-Korrelationen konfiguriert. Der Wellen-lngenbereich des
Autokorrelators liegt standardmig bei 650 bis 2.000 Nano-metern.
Optional sind auch Wellenlngen
im VIS-Bereich von 400 bis 650 und im UV-Bereich von 267 bis 400
Nanometern verfgbar. Damit eignet sich der Femtos fr
Titan-Saphir-Laser und die meisten OPO-Laserquellen. Die Pulsbreite
reicht von 30 Femto- bis zu 1,5 Pikosekunden. Pulsformen knnen ber
einen Bereich von 100 Pikosekunden charakterisiert werden. Die
Empfindlichkeit liegt unter 70 Picojoule und die maximale Puls
-energie betrgt bis zu 30 Mikrojoule.
Der Standard-Dynamikbereich zur ber-wachung der Laserpulse
ergibt sich aus der Verwendung einer 8 bit-CCD-Kamera. Optional ist
auch eine 16 bit-Kamera fr noch przisere Messungen verfgbar.
Ultrakurzpuls-Laseranalyse
Simultan zeitlich und spektral aufgelsteLaserpulse
Kontakt Mehr InfoTel. +49 (0)30
6392-5140www.polytec.de/korrelatoren
len lngenbereich entsprechend werden dabei Glas-, Saphir- und
Germanium-Substrate eingesetzt.
Polytec CV-Filter (Circular Variable Filter) eignen sich ideal
zur Verwendung in Weit-bereichsmonochromatoren oder in kom-pakten,
nicht-dispersiven Spektrometern, also immer dann, wenn
Strahlungsspek-tren bis weit ins Infrarot gemessen oder optische
Untersuchungen mit Strahlung spezifischer Wellenlngen in diesem
Spek-tralbereich unternommen werden sollen.
Ein CV-Filter kann in jedem gewnschten Spektralbereich von 0,4
Mikrometer im Sichtbaren bis zu 14,3 Mikrometer in der
Infrarotregion gefertigt werden. Die spezi-fische Wellenlnge der
Strahlung, die das Segment passiert, wird von der Position des
optischen Strahls auf dem Segment bestimmt. Rotiert die
Trgerscheibe mit den Segmenten durch den Lichtstrahl, so kann ein
Scan seines gesamten Wellen-lngenbereichs ausgefhrt werden. Die
spektrale Auflsung wird dabei durch den Strahldurchmesser
definiert.
Schematische Darstellung des rotierenden CV-Filters
Auftreffendes Licht
Filter -scheibe
Austretendes Licht
Produktinformationen
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Handheld-Raman fr eine schnelle und zuverlssige
Wareneingangskontrolle uverlssige
Wareneingangskontrolleangskontrolle
Motorisiertes Zoom-ObjektivDas bekannte und weit verbreitete
Navi tar-Objektiv Zoom 7000 ist jetzt in neuer Version auch mit
motorisierter Blende und Fokus verfgbar.
Wie das manuelle Objektiv ist die moto-risierte Version
ebenfalls sowohl fr den Makrobereich als auch fr groe Bild -felder
und Arbeitsabstnde einsetzbar.
Die Motorisierung kann mittels der bei liegenden Windows- oder
LabVIEW-Software ber den RS-232- oder USB-Anschluss am Controller
angesteuert werden, der als Platinen- oder Gehuse-
version verfgbar ist. Wahlweise knnen Zoom und Iris, nur Zoom
oder Zoom, Fokus und Iris motorisiert werden. Dabei sind die Zoom-,
Fokus- und Blendenposi-tionen reproduzierbar.
Die Motorkonstruktion ist fr raue Ein-satzbedingungen ausgelegt.
Fr die Positionsreferenzierung werden mag -ne tische
Halleffektsensoren eingesetzt, die im Gegensatz zu fotoelektrischen
Sen soren nicht durch schmutzige oder stau bi ge Umgebungen,
Umgebungs -licht oder Netzspannungsschwankun g en be eintrchtigt
werden.
Kontakt Mehr InfoTel. +49 (0)7243
604-180www.polytec.de/zoom7000
Fast schon revolutionre Mglich keiten erffnet das neue
Handheld-Ramanspek-trometer NanoRam fr den mobilen Einsatz.
Schnell, kostengnstig und zuver-lssig liefert es seine Analyse.
Die spektrale Auflsung von 9 Wellen -zahlen liefert,
einhergehend mit der hohen Empfindlichkeit, reproduzierbare Ergeb
-nisse. Die qualitative und quanti tative Ana-lysesoftware ist voll
integriert, eine Daten-bertragung ber WiFi oder USB mglich. Ein
Barcode-Leser ist ebenfalls enthalten. Die Prfung von Gelen,
Flssigkeiten,
Pulvern oder Feststoffen, auch in der Originalverpackung,
erfolgt ber aus-tauschbare Adapter, z.B. fr Ampullen, Flaschen,
Tabletten oder mittels Einstech-sonde.
Die Einsatzbereiche des handlichen Sys -tems, in dem ganze
Spektrenbibliotheken hinterlegt und individuell hinzugefgt werden
knnen, sind nahezu unbegrenzt: Sie reichen von der Identifikation
und Veri-fikation unterschiedlichster Materialien aus dem
chemischen, pharmazeutischen oder auch Lebensmittel-Bereich ber
die
Erkennung geflschter Arzneimittel bis hin zur Drogenanalyse.
Die anwenderfreundliche, auch fr Laien verstndliche
Benutzeroberflche wird ber einen Touchscreen bedient und er
mg-licht Einstze von mehr als fnf Stunden Dauer mit einer
Akkuladung.
Kontakt Mehr InfoTel. +49 (0)7243
604-173www.polytec.de/nanoram
-
Polytec-Produktbersicht
1
8
2
9
3
10
41
111
5 Laser und ZubehrMit ber 40 Jahren Laser-Know-how ist Polytec
in der Lage, die passenden Laser fr viele Anwendungen zu
liefern.
CW- und Pulslaser
Femtosekunden-, Pikosekunden- und Nanosekunden-laser
Pockels-, Bragg- und Faraday-Zellen
Depolarisatoren
Laser-Leistungs- und -Energie-Messgerte, Korrelatoren
6 Optische Strahlungsmessgerte und KomponentenFr die Messung und
Auswertung von Intensitt und Spektralverteilung optischer
Strahlung:
Lichtmesstechnik
Mini-Spektrometer fr UV, VIS und NIR
Spektroradiometer/Farbmessgerte
Laserstrahldiagnose
Detektoren fr 200 nm 40 m
InGaAs-Kameras
7 Elektro-optische TestsystemeEinzelkomponenten und Subsysteme
sowie komplette elektro-optische Test- und Simulationssysteme.
Schwarzkrperstrahler, Kollimatoren und Zubehr
FLIR-, CCD-, Laser-, Multisensor- und
Boresighting-Teststationen
IR-Signalsimulatoren und IRCM-Tester
Radiometer und Spektroradiometer
8 Optische Telekommunikation/ LWL-MessgerteMessgerte und
Komponenten fr die optische Daten-bertragungstechnik sowohl fr
Entwicklung, Qualitts-sicherung und Produktion, als auch fr den
Feldeinsatz bei Installation und Wartung.
Messgerte fr Labor & Produktion
LWL-Messgerte/Spleigerte fr den Feldeinsatz
1 BeleuchtungssystemePolytec bietet Beleuchtungssysteme fr die
industrielle Bildverarbeitung, zum Sintern/UV-Hrten von Lacken und
elektronischen Schaltungen sowie fr die Analytik an.
LED-Beleuchtungen
Stroboskope
Faseroptische Beleuchtungssysteme
Xenon-Blitzlampen
UV-Niederdruck-Lampen fr die Analytik
2 Kameras, Objektive und ZubehrFr individuelle und
anspruchsvolle Aufgabenstellungen im Bereich der industriellen
Bildverarbeitung sowie F&E:
Kameras & Zubehr
Objektive & Zubehr
Hochgeschwindigkeitskameras
InGaAs Zeilen- und Flchenkameras
Hyperspektral-Imager
3 Kamerasysteme und SoftwareKamerasysteme beinhalten alle
Komponenten eines abgestimmten Bildverarbeitungsystems wie Kamera,
Auswertesoftware und Hardware.
Smartcam-Systeme
Vision Software
Multikamera-Vision-Systeme
Vision-Sensoren
4 Spektrometer und Spektral-ImagerMessgerte fr die Analytik in
Forschung und Industrie fr Prozess-, Labor- und Feldeinsatz.
Hyperspektral-Imager
Mobile Raman- und FTIR-Spektrometer
Mini-Spektrometer fr UV, VIS und NIR
NIR-Spektrometersysteme und OEM-Komponenten
Spektralphotometer, Spektroradiometer
Produktbersicht
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9 Faseroptische SensorsystemeEin- und mehrkanalige Sensorsysteme
mit Messpunkten am Faserende, Systeme mit kontinuierlicher
Messpunkt-folge entlang der Faser und mit diskret verteilten
Mess-punkten entlang der Faser. Gemessen werden:
Temperatur
Dehnung, Neigungswinkel, Beschleunigung und Schwingung
10 PV- und Halbleiter-MessgerteKomplexe Messtechnik im Bereich
Photovoltaik und Halbleiter:
Vier-Spitzen-Messsysteme
CV/IV-Messsysteme
Optische Schichtdickenmessgerte
Doppelbrechungsanalyse
InGaAs-Kameras
Photonisches Sintern
11 SchwingungsmesssystemeLaservibrometer von Polytec sind
weltweit anerkannter Standard fr berhrungslose Schwingungsmessung
in F&E und QS.
Einpunkt-Vibrometer fr vielfltige Messaufgaben
Scanning-Vibrometer fr Strukturdynamik und NVH-Optimierung
Spezial-Vibrometer zur Messung von differentiellen Schwingungen,
Rotationsschwingungen u. v. m.
Mikroskop-basierte Vibrometersysteme
12 Lngen- und Geschwindigkeits-SensorenPolytec Laser Surface
Velocimeter helfen bei der przisen berwachung von Bahn- und
Strangwaren im Produk-tions- und Bearbeitungsprozess (oder
Verarbeitungs-prozess) auch bei schwierigen
Umgebungsbedingungen.
Zuschnittsteuerung, Stckgut-Lngenmessung
Geschwindigkeitsmessung und -steuerung
Reckgradmessung, Massenflussregelung
Schlupfmessung und -kompensation
Messradkalibrierung
13 OberflchenmesssystemeDie von Polytec entwickelten TopMap
Topographie-Messsysteme sind hochgenaue 3D-Profilometer zur
Vermessung von 3D-Profilen rauer, glatter und stufiger
Oberflchen.
Ebenheit und Parallelitt
Formparameter
Oberflchenparameter
Hhen und Stufen
Volumina, Tribologie
14 Mikrosystem- & MEMS-AnalyzerOptische Messtechnik zur
Erfassung der Dynamik und Topographie von MEMS und
Mikrosystemen.
Scanning Vibrometrie zur Charakterisierung von
Out-of-Plane-Schwingungen
Stroboskopische Video-Mikroskopie fr Messungen von
In-plane-Bewegungen und Schwingungen
Weilicht-Interferometrie zur Messung der
Oberflchentopographie
15 Dehnungs- und Spannungsmess systemeFr
Betriebsfestigkeitsuntersuchungen ermglicht optische Messtechnik
von Polytec die Erfassung von Dehnungs- und Spannungsverteilungen
unter dynamischer Beanspruchung.
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Advancing Measurements by Light www.polytec.de
Polytec GmbHPolytec-Platz 1-776337 WaldbronnTel. +49 7243
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Polytec GmbHVertriebs- undBeratungsbro Berlin
Schwarzschildstrae 112489 BerlinTel. +49 30 6392-5140
ImpressumPolytec INFO Magazin fr Photonische Technologien
Ausgabe 2012 ISSN-Nummer 2191-3609Copyright Polytec GmbH, 2012
Herausgeber: Polytec GmbH Polytec-Platz 1-7 D-76337
Waldbronn
V.i.S.d.P.: Dr. Hans-Lothar Pasch Redaktion: Dr. Alexander
Huber, Jochen Grimm,
Philipp Hassinger, Dr. Arno MaurerProduktion: Regelmann
Kommunikation
BildnachweiseSeite 1, 4, 15, 18/19: istockphoto.com; Seite 12:
dreamstime.com; Seite 1, 15, 16/17: Technobis Fibre Technologies
B.V.; Seite 5, 22: Tordivel AS; Seite 6/7: SensoPart
Industriesensorik GmbH; Seite 10: United States Department of
Agriculture; Seite 11: photos.com, Headwall Photonics Inc.; Seite
12, 21, 22: B&WTek Inc.; Seite 13: LabCognition Analyti cal
Software GmbH & Co. KG; Seite 14: Agilent Technologies, Inc.;
Seite 18/19: Laser Zentrum Hannover e.V.; Seite 20: CI Systems
Ltd., Universitt Duisburg-Essen; Seite 21: Navitar Inc.; Seite 22:
Allied Vision Technologies GmbH, Basler AG, Luna Innovations Inc.,
Four Dimensions Inc.; Seite 23: Goodrich Corp., CI Systems Ltd.
Polytec InFocusMagazin fr optische Mess systeme und Sensoren
Neben der vorliegenden Polytec INFO erscheint zweimal jhrlich
das InFocus-Magazin ber Anwendungen optischer Messsysteme und Sen
soren von Polytec. Hier finden Sie Neuigkeiten, Hintergrundwissen
und Appli ka -tio nen aus der Welt der optischen Messtechnik fr
Schwingung, Bewegung, Dehnung, Lnge, Geschwindigkeit, Oberflchen
topografie und spektralen Analytik. Die aktuelle Ausgabe 1/2012 hat
den Schwerpunkt Optische Mess-technik in der Produktion, das nchste
Heft erscheint im Oktober. Gerne senden wir Ihnen das
InFocus-Magazin regelmig und kostenlos zu.
www.polytec.de/infocus
Messen und EventsDatum Messe Ort Polytec-Schwerpunkt
09. 11.10.2012 Semicon Europa Dresden PV- und
Halbleiter-Messgerte
06. 08.11.2012 VISION Stuttgart Bildverarbeitung
19. 21.03.2013 European Coating Show
Nrnberg PV- und Halbleiter-Messsysteme, photonisches Sintern
13. 16.05.2013 LASER World of Photonics
Mnchen Laser & Zubehr, opt. Strahlungs-messung, opt.
Telekommunikation & LWL-Messgerte, faseropt. Sensorik, PV-
& Halbleitermessgerte, Spektrometer, Bildverarbeitung
14. 16.05.2013 Sensor & Test Nrnberg Optische Messsysteme,
faseroptische Sensorik
14. 17.05.2013 Control Stuttgart Bildverarbeitung
12. 13.06.2013 LOPE-C Mnchen Photonisches Sintern, PV- und
Halbleiter-Messsysteme
23. 26.09.2013 ECOC London, UK Opt. Telekommunikation,
faseroptische Sensorik
24. 26.09.2013 VISION Stuttgart Bildverarbeitung
08. 11.10.2013 Semicon Europa Dresden PV- und
Halbleiter-Messgerte
Alle aktuellen Veranstaltungen finden Sie auf unserer Website
www.polytec.de/events.
Kompetenzfeld-bersichtenFokussierte Produkt- und
Technik-Infos
Ihr Interesse liegt in speziellen Themen der Photonik wie zum
Beispiel Bildverarbeitung, faseroptische Sensorik, mobile Analytik
oder andere? Dann bestellen oder down-loaden Sie die kompakten
Kompetenz feld bersichten von Polytec unter
www.polytec.de/kompetenzfelder.
Messen und Events