DE102020001874B4 - Vorrichtung zur Visualisierung von Partikeln, Faserfragmenten und anderen Materialteilchen und Materialschichten - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung zur Sichtbarmachung von Partikeln, Faserfragmenten und anderen Materialteilchen sowie von Material-Abdrücken, Feststoff-Rückständen aus verdampften Flüssigkeiten und Berührungs-Spuren auf eben oder quasi eben verlaufenden Oberflächen geringer Rauheit. Durch die Beleuchtung mit gerichtetem Seitenlicht kommt es an den Partikeln entweder zur Mie- oder aber zur Raleigh-Streuung. Die beiden bekannten Streuungs-Phänomene werden bei der vorgestellten Erfindung genutzt um kleinere Teilchen, beispielsweise solche im Submikron-Bereich größer erscheinen zu lassen und dadurch eine erhöhte Größen-Auflösung zu erreichen.

Description

• Die Sichtbarmachung von Materialteilchen auf eben oder quasi eben verlaufenden Oberflächen geringer Rauheit wie sedimentierte Partikel und Faserfragmente kann durch deren Beleuchtung mit gerichtetem Seitenlicht geschehen. Dabei kommt es an den Partikeln entweder zur Mie- oder aber zur Raleigh-Streuung. Die beiden bekannten Streuungs-Phänomene werden bei der vorgestellten Erfindung genutzt um kleinere Teilchen, beispielsweise solche im Submikron-Bereich größer erscheinen zu lassen und dadurch eine erhöhte Größen-Auflösung zu erreichen.
• Die Erweiterung des technischen Standes durch die Erfindung ergibt sich aus den wie folgt dargestellten Sachverhalten:
• Stand der Technik:
• Es sind Batterie-betriebene, aufladbare Leuchtmittel bekannt die - elektrisch umschaltbar - Licht im Bereich des Ultraviolett-Spektrums als auch im Bereich des visuellen Spektrums emittieren. Bei diesen, einer Taschenlampe ähnlichen Leuchtmitteln sind jedoch der Lichtquelle-Oberflächen-Abstand als auch der Beleuchtungswinkel nicht fixiert, so dass sich diese Konstruktionen nicht ohne weiteres für die Weiterverarbeitung von Zähl- und Klassifizierungsdaten von Teilchen auf Oberflächen einsetzen lassen. Soll dem Anwender ein gleichbleibender Abstand zum Beispiel zwischen einer Partikel-Sedimentationsplatte und einer Lichtquelle unter den Voraussetzungen einer ungehinderten Orts und Abstandsfixierenden Platteneinlage und Entnahme zugesichert werden, so ist die Grundlage dafür eine festgelegte Beleuchtungsdistanz.
• Ähnliche Anordnungen sind aus den Druckschriften
1. 1) EP 1635 167 A1 ,
2. 2) US 6 879 391 B1 ,
3. 3) US 6 115 490A
4. 4) DE100 16 832 A1
zu ersehen. Aus der Druckschrift 1), insbesondere 1, ist eine Vorrichtung zur Messung von Ablagerungen auf festen Oberflächen bekannt. Bei der aus der Druckschrift 1) bekannten Vorrichtung werden zwei Lichtquellen verwendet. Eine Bestrahlung der still-Ebene in einem Winkel von 100° zur Senkrechten sowie der Einsatz von Greif - Mulden an der Aufnahmemulde ist aus der Druckschrift 1) hingegen nicht bekannt und wird von ihr auch nicht nahegelegt. Die Druckschriften 2) und 3) beschreiben Vorrichtungen zur Visualisierung von Partikeln auf Oberflächen. Bei beiden Vorrichtungen wird jedoch lediglich eine Lichtquelle eingesetzt. Aus der Druckschrift 4) ist eine Kollektor-Platte für Partikel bekannt. Eine Vorrichtung zur Visualisierung der Partikel auf dieser Kollektorplatte mit zwei Lichtquellen ist aus der Druckschrift 4) nicht bekannt und wird von ihr auch nicht nahegelegt.
• Wesentliche Neuerungen der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik ergeben sich aus:
• - dem konstruktiv festgelegten Abstand von Lampe und Kollektorplatte.
• - Der Einsetzbarkeit von in der Vorrichtung fixierbaren sog. „Kollektorplatten“, die an jedweden Orten z. B. als Sedimentationsplatten für Stäube eingesetzt und in beschrifteten Behältnissen gesammelt werden, zu einem späteren Zeitpunkt einer Visualisierung aber auch einer Analyse zugeführt werden können.
• - Die Nutzung mehrerer Lichtarten, wodurch sich analytisch gesehen spezifische Erkenntnisgewinne ergeben können - z. B. die separate Erkennung von Titandioxyd-Partikeln durch den Einsatz von UV-B-Lichtquellen.
• - der Möglichkeit fotografischer Dokumentierung der Kollektor-Platten-Beläge und deren elektronischer Bilderfassung.
• Winfried Labuda und Yuko Labuda
• Vorrichtung zur Visualisierung von Partikeln, Faserfragmenten und anderen Materialteilchen und Materialschichten.
• Figurenliste
• 1: Streulicht-Visualisierungs-System Frontsicht
• 2 Streulicht-Visualisierungs-System Rückseiten-Sicht
• In der Zeichnung 1 und 2 zeigen:

1 -

Gehäuse

2 -

Kollektorplatte

3 -

Ober-Lampe

4 -

Ein-Aus-Ein-Schalter

5 -

Boden-Lampe

Claims (5)

1. Elektrisch betriebene Vorrichtung zur Visualisierung von Partikeln, Faserfragmenten und anderen Materialteilchen sowie von Material-Abdrücken, Feststoff-Rückständen aus verdampften Flüssigkeiten und Berührungs-Spuren auf ebenen oder nahezu ebenen Oberflächen geringer Rauigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit zwei oder mehreren Lichtquellen versehen ist, von denen sich die Leuchtachse der einen knapp oberhalb der durch eine Bodenplatte vorgegebenen Stell-Ebene befindet und dieselbe im aktivierten Zustand im Winkel von ca. 100° relativ zur Senkrechten beleuchtet und etwaig darauf befindliche Partikel und andere Teilchen oder Schichten vermittels der Mie- oder Raleigh-Streuung zum Leuchten anregt, während sich die zweite im gleichen Gehäuse der Vorrichtung befindliche Lichtquelle in konstruktiv bedingt erhöhter Position bei schräg-seitlicher Anordnung zu einer in formschlüssiger und der Platten-Dickeangepassten Aufnahmemulde für eine Kollektor-Platte aus dunkel gefärbtem oder rückseitig abgedunkelten Glas vorgesehen ist, unterhalb der zwei Greif-Mulden angeordnet sind, welche den Zweck haben, die Platzierung und Entnahme der Kollektor-Platte mittels Daumen und Zeigefinger zu erleichtern.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Beleuchtungs-Einrichtungen im gleichen Gehäuse durch einen Wechselschalter mit mittiger Neutralstellung elektrisch um- oder ausgeschaltet werden können.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungs-Einrichtungen alternativ mit Leuchtelementen versehen sind, die mit wahlweise Weißlicht, Ultraviolettlicht, Infrarotlicht oder Licht anderer Spektralbereiche emittieren.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen im Gehäuse verstellbar angeordnet sind, sodass deren Leuchtwinkel in Grenzen von etwa 45° und der Höhe nach einstellbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass deren Gehäuse so beschaffen ist, dass über dasselbe und im unteren Teil stabilisierend-seitenbündig eine optisch-elektronische-Apparatur gestülpt und fixiert werden kann, mit deren Hilfe es möglich ist, die Oberfläche der Kollektorplatte und die darauf befindlichen Teilchen und Verunreinigungs-Schichten zu betrachten und mittels einer elektronischen Bildanalyse-Apparatur z. B. einer Handy-Kamera bildanalytisch weiterzuverarbeiten.

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