Als Schwarzlicht bezeichnet man die Art von Licht bzw. die Lampe, die es erzeugt, deren Lichtanteil oberhalb des sichtbaren Spektrums liegt.
Funktionsweise und Entstehung von Schwarzlicht
Der Volksmund sagt, dass schwarzes Licht die weißen Farben hervorhebt. Obwohl es sich dabei um ein Phänomen handelt, das fast jeder schon einmal gesehen hat, z. B. in einer Diskothek, unterstreicht dieses Licht eigentlich fluoreszierende Farben und Materialien.
Die Sache mit weißer Kleidung oder weißen Turnschuhen ist die, dass viele von ihnen Polyester enthalten.
Wie erhält man Schwarzlicht?
- Die erste Möglichkeit besteht darin, das erzeugte Licht zu filtern, indem der größte Teil des sichtbaren Spektrums blockiert wird. Auf diese Weise wird nur ultraviolettes Licht weitergeleitet. Diese Arten von LED-Röhren oder schwarzen Glühbirnen haben ein charakteristisches, sehr schwaches, violettes Glühen. Sie werden oft als BLB-Lampen (Blacklight Blue) bezeichnet, obwohl sie niemals in dieser Farbe leuchten.
- Bei der zweiten Technik wird ultraviolettes Licht erzeugt, aber es wird kein Filter eingesetzt. In diesem Fall haben die Lampen ein intensiveres blaues Leuchten, obwohl sich die Bezeichnung BL (Blacklight) nicht auf diesen Aspekt bezieht.
Holzkristall
Diese Art von Glas wird traditionell zum Filtern von Licht in Schwarzlichtlampen verwendet.
Dieses im Jahr 1903 von Robert Williams Wood entwickelte Glas eliminiert den sichtbaren Teil des Lichts und lässt einen großen Teil des ultravioletten und den größten Teil des infraroten Lichts durchdringen.
Arten von ultraviolettes Licht
Ultraviolettes Licht kann unter anderem mit verschiedenen Technologien wie Fluoreszenz, Glühbirne oder LED erzeugt werden.
Fluoreszierend
Sie werden auf die gleiche Weise und mit den gleichen Eigenschaften wie herkömmliche Röhren hergestellt. Der Unterschied besteht darin, dass ein Leuchtstoff verwendet wird, der UV-Licht anstelle von weißem Licht aussendet.
Der verwendete Leuchtstoff hängt von dem gewünschten Wellenlängenbereich des Lichts ab. Die gebräuchlichsten sind Strontiumfluoroborat (SrB4O7F:Eu2+) oder Strontiumborat (Sr3(BO3)2), die beide mit Europium für Licht zwischen 368-371 nm dotiert sind, während der Leuchtstoff für 350-353 nm durch Dotierung von Bariumsilikat (BaSi2O5:Pb+) mit Blei gewonnen wird.
Glühlampen
Das Licht wird einfach durch Ausfiltern des sichtbaren Teils, z. B. aus Woodschem Glas, gewonnen. Es war die erste Art von Schwarzlichtquelle, die entwickelt wurde.
Es überrascht nicht, dass die Glühbirne, obwohl sie sehr billig und einfach zu produzieren ist, extrem ineffizient ist.
Quecksilberdämpfe
Es können Schwarzlichtlampen mit hoher Leistung hergestellt werden. Sie verwenden keinen Leuchtstoff zur Lichtemission, sondern die von Quecksilber bei hohem Druck (500 bis 1.000 kPa) erzeugte Lichtstrahlung im Bereich von 350-375 nm.
Die daraus entstehenden Lampen erzeugen mehr UVA-Strahlung pro Watt als Leuchtstofflampen.
Schwarzes LED-Licht
Auch Schwarzlicht ist mit bestimmten LED-Typen möglich, allerdings meist nicht unter 380 nm.
Auf diese Weise erhält man energiearme Strahlung, die zum Teil aus sichtbarem Licht besteht.
Schwarzlichtanwendungen
Diese Art von Licht hat viele Anwendungen, die meisten davon basieren auf der Tatsache, dass es in der Lage ist, das Vorhandensein von fluoreszierenden Materialien aufzudecken. In den meisten Fällen bleiben solche Materialien selbst unter herkömmlichem UV-Licht unsichtbar, weil das sichtbare Licht, das sie aussenden, das schwache Leuchten, das sie erzeugen, überdeckt“.
Unter den zahlreichen Anwendungen sind die folgenden hervorzuheben:
Objekte identifizieren
Zweifellos eine der häufigsten Verwendungen. Wir finden sie vor allem auf Papiergeld oder Dokumenten wie Pässen.
Diese Objekte enthalten in der Regel ein Band oder ein Muster, das unter UV-Licht zum Leuchten gebracht wird. Anders als herkömmliches Papier wird es ohne optische Aufheller hergestellt, die auch auf Schwarzlicht reagieren.
Unsichtbare Tinte
Ein Klassiker des Spionagefilms. Diese fluoreszierende Tinte bleibt verborgen, wenn sie nicht dem richtigen Licht ausgesetzt wird.
Es wird auch in Nachtclubs oder bei Veranstaltungen verwendet, um ein Zeichen auf das Handgelenk der Teilnehmer zu stempeln. Auf diese Weise werden sie am Ausgang identifiziert, so dass sie wieder eingelassen werden können, ohne erneut bezahlen zu müssen.
Molekularbiologie
Da einige Leuchtstoffe die Fähigkeit haben, sich an bestimmte Stoffe wie die DNA zu binden, können sie mit diesem Licht besser sichtbar gemacht werden.
Reparaturen und Instandhaltung
Es wird auch häufig für nicht-invasive Inspektionen, zum Beispiel an Haushaltsgeräten, verwendet.
Eine sehr häufige Anwendung ist das Aufspüren eines Lecks in einem Kühlkreislauf. Dem Kältemittel wird ein UV-Farbstoff zugesetzt, der bei der Inbetriebnahme des Systems eventuelle Probleme in der Verteilung sichtbar macht, sei es ein kleiner Bruch in einer Leitung oder eine schlecht abgedichtete Stelle in der Dichtung.
Schädlingsbekämpfung
Besonders nützlich für die Bekämpfung von Fliegen und Mücken sind die typischen blauen Lampen, die Insekten anlocken und sie vernichten.
Frostschutzmittelvergiftung
Die meisten Hersteller von Frostschutzmitteln fügen ihrem Hauptbestandteil, dem Ethylenglykol, einen fluoreszierenden Farbstoff hinzu.
Ethylenglykol ist eine farblose, geruchlose Substanz mit süßem Geschmack. Dies begünstigt den versehentlichen Verzehr, insbesondere durch Kinder und Tiere. Aufgrund dieses Farbstoffs ist es leicht im Urin oder anderen Ausscheidungen nachzuweisen.
Medizinische Anwendungen
Die Anwendungen in der Medizin, insbesondere in der Dermatologie, sind sehr vielfältig, von denen einige im Folgenden aufgeführt sind:
Sterilisation
Es kann mit Hilfe von UV-Licht die Vermehrung bestimmter Mikroorganismen (Bakterien, Viren und Pilze) verhindern und sie rückstandsfrei beseitigen. Auch in öffentlichen Toiletten oder Schwimmbädern sind solche Vorrichtungen häufig zu finden.
Keimtötende Röhren werden zur Desinfektion und Sterilisation von Laborkabinen, Oberflächen in Krankenhäusern, sanitären Instrumenten, Masken, bakteriologischen Untersuchungen, pharmazeutischen Prozessen, Klimaanlagen und Kühlräumen eingesetzt.
Ein weiteres wichtiges Einsatzgebiet ist die Desinfektion von Trinkwasser, Abwasser, die Reinigung von Schwimmbädern, Springbrunnen und Teichen, da es die Bildung von Algen verhindert.
Diagnose von Infektionen
Sie wird vor allem zur Diagnose von Pilz- oder Bakterieninfektionen eingesetzt, wobei es sich meist um Akne verursachende Bakterien handelt, die unter Schwarzlicht orangefarben leuchten.
BiliLux
Dieser kuriose Name bezieht sich auf eine besondere Art von blauem Licht, das in Phototherapien zur Bekämpfung der Gelbsucht bei Neugeborenen eingesetzt wird.
Diese Erkrankung, die schwerwiegende Folgen haben kann, ist durch eine Gelbfärbung der Haut und der Augen gekennzeichnet, die durch einen Überschuss an Bilirubin verursacht wird.
Erkennung von Krankheiten
Neben Infektionen können, wie wir bereits erwähnt haben, auch andere medizinische Probleme wie tuberöse Sklerose erkannt werden.
Sicherheit bei Schwarzlicht
Wie wir bereits erwähnt haben, ist Schwarzlicht nichts anderes als ultraviolette Strahlung. Innerhalb dieses Bereichs können wir drei Bereiche unterscheiden: UVA, UVB und UVC, da sie sich vom sichtbaren Licht entfernen und ihre Wellenlänge reduziert wird.
Obwohl es sich bei dem erzeugten Licht hauptsächlich um UVA-Licht handelt, das dem sichtbaren Licht am nächsten kommt und weniger Energie enthält, kann ein Teil des UVB-Lichts abgestrahlt werden und muss daher entsprechend gefiltert werden.
UVA-Licht ist das sicherste der drei, aber nicht ungefährlich. Denken Sie daran, dass eine hohe Aussetzung dieser Art von Strahlung schädlich für die Haut ist. Sie lässt die Haut altern, zerstört das Vitamin A, schädigt die Kollagenfasern und kann bestimmte Krebsarten wie Melanome verursachen.
Es ist wichtig zu wissen, dass die niedrige Wattzahl von Schwarzlichtlampen nicht ausreicht, um diese Art von Schäden zu verursachen, aber es gibt Fälle, in denen eine Überbelichtung durch den Missbrauch von z. B. UVA-Bestrahlungen sehr schädlich sein kann.
Wie man selbst schwarzes Licht herstellt
Vielleicht möchten wir jedoch ein wenig mit dieser Art von Licht experimentieren und überlegen, ob wir ein selbst hergestelltes ultraviolettes Licht herstellen wollen. Werfen wir einen Blick auf einige einfache Projekte, die wir durchführen können:
UV-Taschenlampe mit Mobiltelefon
Ein sehr einfacher Trick, um mit dem Handy eine Schwarzlichtlampe herzustellen, für die keine komplizierten Materialien benötigt werden. Alles, was wir brauchen, ist transparentes Klebeband und einen blauen Textmarker.
- Zuerst kleben wir ein Stück Klebeband auf den Blitz des Handys und bemalen es mit dem blauen Textmarker.
- Dann fügen wir ein zweites Stück hinzu, bemalen es und fahren fort, bis wir fünf Schichten über dem Blitzlicht haben.
- Damit gelingt es uns, den größten Teil des sichtbaren Lichts, das der Blitz aussendet, zu eliminieren, mit Ausnahme des blauen und eines Teils des ultravioletten Lichts.
Selbstgemachte UV-Lampe
Dazu benötigen wir eine Lampe mit einer Glühbirne, vorzugsweise LED, da sie weniger Wärme abstrahlen, die 100 W entspricht.
Für den Aufbau des Filters verwenden wir die Basis einer blauen Plastikflasche, zu der wir weitere Schichten aus blauem Plastik (andere Plastikflaschen, Plastikhüllen…) hinzufügen werden.
Das Ergebnis wird dazu dienen, die Glühbirne zu umhüllen und einen ähnlichen Effekt wie zuvor zu erzielen.
Obwohl diese Heimwerkerprojekte mit ultraviolettem Licht fast kein Licht im UV-Bereich abgeben, werden sie die Tinte von fluoreszierenden Markern und anderen Materialien sowie die meisten fluoreszierenden Fische aufhellen, wenn wir sie zur Beleuchtung eines Aquariums verwenden. Sie sind also für die meisten Menschen geeignet, die eine Schwarzlichtquelle benötigen.