Vielseitig einsetzbares LED-Bestrahlungssystem – von der Desinfektion bis zu medizinischen Behandlungen

Modulares LED-Bestrahlungssystem mit UVC-LEDs zur Desinfektion bestückt. (© FBH/P. Immerz) / Modular LED irradiation system equipped with UVC LEDs for disinfection. (© FBH/P. Immerz)

Mit UV-LEDs ausgestattet kann das System Keime auf Oberflächen wie Handy-Displays beseitigen. Auch LEDs, die das optimale Emissionsspektrum zum Aushärten von Polymeren oder für medizinische Behandlungen liefern, lassen sich einbauen – sogar mehrere Wellenlängen in einem Gerät sind möglich.

Das Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) und seine Ausgründung UVphotonics NT GmbH haben ein vielfältig einsetzbares, betriebsfertiges Bestrahlungssystem zur Behandlung von Oberflächen konzipiert und entwickelt. Das kompakte, modular aufgebaute System aus Berlin kann flexibel sowohl mit selbst entwickelten UV-LEDs als auch mit kommerziell erhältlichen Leuchtdioden bestückt werden, die im ultravioletten (UV), sichtbaren oder infraroten Spektralbereich abstrahlen. Es lässt sich somit flexibel an das gewünschte Emissionsspektrum anpassen.

Zu Desinfektionszwecken kann es mit selbst entwickelten LEDs, die bei 265 nm emittieren, ausgestattet werden. So können Keime auf Oberflächen beseitigt werden – auf persönlichen Gegenständen wie Mobiltelefonen oder wiederverwendbaren Masken ebenso wie auf Speisekarten in Restaurants. Auch im professionellen Bereich kann das System genutzt werden, zum Beispiel in Kliniken und Labors im Gesundheitswesen. Das integrierte Beleuchtungsmodul enthält 16 UV-LEDs, die auf einer Fläche von 80 mm x 80 mm verteilt sind. Die LEDs liefern eine Intensität >5 mW/cm2. Damit erreicht das Bestrahlungssystem die von den Centers for Disease Control and Prevention des US-Gesundheitsministeriums empfohlene minimale UV-Dosis von 500 mJ/cm2 in weniger als zwei Minuten. Ein integrierter Timer sorgt für die korrekte Dosierung.

Flexible und erweiterbare Plug-and-Play-Lösung

Das Modul kann bis zu vier verschiedene Wellenlängen separat steuern, was bei medizinischen Anwendungen und Heilverfahren äußerst vorteilhaft sein kann. Um größere Flächen abzudecken, können die modularen Segmente kabellos mechanisch und elektrisch miteinander verbunden werden. Das System ist sowohl als eindimensionales als auch zweidimensionales Array flexibel erweiterbar. Auch individuell geformte Arrays sind möglich, die in verschiedenste Desinfektionssysteme integriert werden können. Das Gesamtsystem ist eine Plug-and-Play-Lösung, die computergesteuert oder als Stand-Alone-System mit konstanter Leistung betrieben werden kann. Sogar die Programmierung komplexer zeitlicher Muster ist möglich.