880nm Bandpassfilter

Kontext: Dieses Patent beschreibt ein mehrwelliges „Aethalometer“ (Luftverschmutzungssensor), das zur Quantifizierung verschiedener Arten von Kohlenstoffpartikeln in der Luft entwickelt wurde. Dabei wird insbesondere zwischen schwarzem Kohlenstoff (Ruß aus Diesel und fossilen Brennstoffen) und braunem Kohlenstoff (aus der Verbrennung von Biomasse) unterschieden.

Verwendung des Filters: Der 880nm Bandpassfilter wird im optischen Detektionspfad eingesetzt, um die 880nm Wellenlänge einer Lichtquelle (häufig einer LED) zu isolieren, bevor sie den Detektor erreicht.

Funktion: Sie stellt sicher, dass nur Licht gemessen wird, das mit Black Carbon wechselwirkt. Black Carbon absorbiert Licht bei 880nm stark, während organische Verbindungen (Brown Carbon) vorwiegend bei UV-/blauen Wellenlängen (wie 370nm) absorbieren und bei 880nm transparent sind.

Ergebnis: Das System ermöglicht eine präzise Echtzeitberechnung der Rußkohlenstoffkonzentration (Ruß), wobei Störeinflüsse anderer organischer Aerosole (Tabakrauch, Holzrauch), die sonst die Daten verfälschen würden, wirksam ignoriert werden.

Kontext: Dieses Patent beschreibt ein medizinisches Gerät zur Darstellung von erkranktem Gewebe, beispielsweise Tumoren in der Lunge oder Blase, sowie zur gezielten Ablation (Entfernung) mithilfe von Laserenergie. Das Verfahren nutzt die spektralen Unterschiede zwischen gesundem und erkranktem Gewebe.

Verwendung des Filters: Der Bandpassfilter, der für eine größere Eindringtiefe in Gewebe wahrscheinlich im nahen Infrarotbereich (NIR) liegt, wird vor dem Bildsensor (der Kamera) platziert.

Funktion: Der Filter dient als Sperrelement für das Anregungslicht. Er blockiert das hochintensive Licht zur Beleuchtung des Gewebes und lässt nur die schwächere Fluoreszenzemission selektiv zur Kamera passieren (die bei bestimmten Kontrastmitteln oder bei Autofluoreszenz im Fenster von 800nm-900nm auftreten kann).

Ergebnis: Es entsteht ein kontrastreiches Bild, in dem das Zielgewebe vor einem dunklen Hintergrund „leuchtet“. So kann der Chirurg (oder ein automatisiertes System) den Ablationslaser präzise und ausschließlich auf die erkrankten Zellen richten, während gesundes Gewebe geschont wird.

Kontext:
Dieses Patent beschreibt die Herstellung fortschrittlicher optischer Dünnschichtfilter. Dabei werden insbesondere Schichten aus hydriertem Silizium verwendet, um Filter zu fertigen, die im nahinfraroten Spektralbereich (NIR) (800nm–1100nm) eine hohe Transmission aufweisen und gleichzeitig sichtbares Licht blockieren.

Verwendung des Filters:
Der 880nm Bandpassfilter (oder ein Filter, der diesen spezifischen Bereich abdeckt) wird als Signal-Rausch-Verhältnis-Verbesserer in optischen Sensoren eingesetzt, beispielsweise in 3D-Gestenerkennungssensoren oder Näherungssensoren in Unterhaltungselektronik.

Funktion:
Der Filter lässt das aktive 880nm-Sensorsignal (von einem IR-Sender emittiert) mit hohem Wirkungsgrad (>90%) durch und blockiert gleichzeitig Sonnenlicht und sichtbares Umgebungslicht (Rauschen), das den Detektor andernfalls sättigen würde.

Ergebnis:
Das Ergebnis ist ein Sensor, der selbst in hellen Außenumgebungen hochempfindlich ist und eine physisch dünnere und widerstandsfähigere Beschichtung als herkömmliche Interferenzfilter aufweist.