Osram stellt weltweit erste breitbandige Infrarot-LED vor

Neuer Emitter von Osram Opto Semiconductors ebnet den Weg für Lebensmittel-Analytik im Alltag

Osram Opto Semiconductors setzt erstmals die Konverter-Technologie für infrarote Emitter ein. Das Ergebnis ist eine LED, die breitbandig infrarotes Licht im Wellenlängenbereich von 650 bis 1050 Nanometer (nm) emittiert. Hauptanwendung ist die Nahinfrarot-Spektroskopie, beispielsweise zur Analyse von Lebensmitteln.

Mit der SFH 4735 ist Osram Opto Semiconductors die weltweit erste breitbandig emittierende Infrarot-LED gelungen. Das Bauteil ist besonders als Lichtquelle für die Nahinfrarot-Spektroskopie geeignet. Die Messtechnik wird heute unter anderem zur Bestimmung der Qualität von Lebensmitteln eingesetzt. Mit der Neuentwicklung ermöglicht Osram die Überführung dieser Sensorik in den Consumer-Bereich, beispielsweise als Zusatzeinheit für Smartphones. Erste Mini-Spektrometer wurden bereits vorgestellt, mit der neuen LED steht nun auch eine kompakte Lichtquelle zur Verfügung.

Frischemessung mit dem Smartphone

Die Infrarot-Spektroskopie nutzt das charakteristische Absorptionsverhalten bestimmter Molekülbindungen aus. Strahlt man ein definiertes Spektrum auf eine Probe ein, kann man aus der Wellenlängenverteilung des reflektierten Lichts das Vorhandensein und die Menge bestimmter Inhaltsstoffe ermitteln. Das Verfahren wird unter anderem in der Lebensmittelindustrie und der Landwirtschaft eingesetzt. So lassen sich beispielsweise Wasser-, Fett-, Kohlenhydrate-, Zucker- oder Proteingehalte von Lebensmitteln messen. Aus den Daten kann man auch Frische, Qualität oder Kaloriengehalt der jeweiligen Produkte ableiten.

Mit der neuen Infrarot-LED erschließt die Messmethode auch den Consumer-Markt. Denkbar ist zum Beispiel ein kompakter Sensor – in der Art eines USB-Sticks – der zusammen mit einer entsprechenden Smartphone-App vor Ort Kalorien, Frische oder Nährstoffgehalt ermittelt.

Erster Konverter für Infrarot-Emitter

Grundlage der SFH 4735 ist ein blauer, 1 mm² großer Chip in UX:3-Technologie. Dessen Licht wird mit Hilfe eines speziell für die Anwendung entwickelten Phosphor-Konverters in infrarote Strahlung umgewandelt. Ein verbleibender blauer Lichtanteil hilft dem Anwender, auf die gewünschte Stelle „zu zielen“. Das Emissionsspektrum der SFH 4735 weist im infraroten Bereich eine homogene Spektralverteilung auf. Montiert ist der Chip in dem bewährten und kompakten Oslon-Black-Flat-Gehäuse, das sich besonders durch einen guten Wärmewiderstand auszeichnet.

Lebensmittel-Analytik ergänzt Biomonitoring

Kompakte Einheiten für spektroskopische chemische Analysen eröffnen einen völlig neuen Anwendungsbereich in der Consumer-Elektronik. Fachleute erwarten, dass die Spektrometer in naher Zukunft direkt in mobile Geräte integriert werden können. Die neue Technik ist eine natürliche Ergänzung des Biomonitoring, also des Trends zur Vermessung der eigenen Körperwerte wie zum Beispiel der Herzfrequenz oder des Kalorienverbrauchs. Mit einem Smartphone-Spektrometer können Nutzer dann in ähnlicher Weise ihre Lebensmittel kontrollieren. Medikamente ließen sich auf diese Weise ebenfalls messen. „Interessant ist auch der Blick auf künftige Anwendungen“, betont Udo Jansen, Produkt-Marketing-Manager für den Bereich Infrarot bei Osram Opto Semiconductors. „Vorstellbar ist die Ausweitung des Emissionsbereichs hin zu Wellenlängen bis 2.000 Nanometer, also in den mittleren infraroten Spektralbereich. Das erlaubt zum einen genauere und detailliertere Messungen und eröffnet zum anderen ganz neue Möglichkeiten für alltagstaugliche Analysen bestimmter Umweltparameter wie zum Beispiel der Luftqualität.“

Technische Daten