{"id":220,"date":"2011-11-08T14:28:46","date_gmt":"2011-11-08T13:28:46","guid":{"rendered":"http:\/\/www.werkstoff-blog.de\/?p=220"},"modified":"2026-04-02T10:48:49","modified_gmt":"2026-04-02T08:48:49","slug":"wie-funktioniert-eigentlich-fluoreszenz","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.werkstoff-service.de\/blog\/wie-funktioniert-eigentlich-fluoreszenz\/","title":{"rendered":"Wie funktioniert eigentlich \u2026 Fluoreszenz?"},"content":{"rendered":"<p>Die Fluoreszenz von Stoffen kommt in vielen Bereichen der Werkstoffpr\u00fcfung zum Einsatz, z.B. bei der Magnetpulverpr\u00fcfung und der Spektralanalyse. Namensgeber des Wortes Fluoreszenz ist das Mineral Fluorit (auch Flussspat oder Calciumfluorid genannt), welches unter UV-Strahlung blau-violett leuchtet. Fluoreszenz bedeutet physikalisch, einen Stoff durch Strahlung zum Strahlen anzuregen.<\/p>\n<p>Wie Fluoreszenz technisch angewendet wird, soll am Beispiel der Oberfl\u00e4chenrisspr\u00fcfung eines Bauteils mit fluoreszierenden Pr\u00fcfmitteln erkl\u00e4rt werden. Dazu betrachten wir im ersten Bild das sichtbare Spektrum der Sonne. Das abgebildete Spektrum beinhaltet Absorptionseffekte der Atmosph\u00e4re und der Wolken \u2013 das erkl\u00e4rt den etwas \u201eunsteten\u201c Verlauf und die tiefen Einschnitte. Wichtig f\u00fcr uns sind die folgenden Punkte:<\/p>\n<ul>\n<li>Das menschliche Auge kann elektromagnetische Strahlung mit Wellenl\u00e4ngen im Bereich von ca. 400 nm (violettes Licht) bis ca. 700 nm (rotes Licht) wahrnehmen. Diese Strahlung nennen wir Licht.<\/li>\n<li>Die Strahlungsenergie nimmt mit zunehmender Wellenl\u00e4nge ab. Violettes Licht ist energiereicher als rotes Licht.<\/li>\n<li>Sonnenlicht hat seine h\u00f6chste Intensit\u00e4t bei einer Wellenl\u00e4nge von etwa 550 nm. Diese entspricht gelb-gr\u00fcnem Licht, welches sich etwa in der Mitte des f\u00fcr uns sichtbaren Spektrums befindet.<\/li>\n<li>Das menschliche Auge hat sich im Laufe der Evolution auf das Spektrum der Sonne eingestellt. Mit anderen Worten: Unser Auge ist da am leistungsf\u00e4higsten, wo es das meiste Licht (hohe Intensit\u00e4t) angeboten bekommt. Deshalb kann unser Auge gelb-gr\u00fcnes Licht besonders gut wahrnehmen.<\/li>\n<\/ul>\n<div><a class=\"enlargable\" href=\"https:\/\/www.werkstoff-blog.de\/index.php?page=Attachment&amp;attachmentID=48\"><img class=\"embeddedAttachment\" src=\"https:\/\/www.werkstoff-blog.de\/blog2\/dr-ingo-poschmann\/start10\/wie-funktioniert-eigentlich-%E2%80%A6-fluoreszenz\/index.php?page=Attachment&amp;attachmentID=48&amp;thumbnail=1&amp;embedded=1\" alt=\"\"><\/a><\/div>\n<p>Das n\u00e4chste Bild zeigt das Spektrum einer UV-Leuchte, wie sie bei der Risspr\u00fcfung mit fluoreszierenden Pr\u00fcfmitteln verwendet wird. Die folgenden Punkte sind f\u00fcr uns wichtig:<\/p>\n<ul>\n<li>Ein relativ schmaler Peak befindet sich jenseits des violetten Lichtes. Dieser Peak kennzeichnet die von der UV-Leuchte abgegebene ultraviolette Strahlung.<\/li>\n<li>Den anderen und recht breiten Peak findet man jenseits des roten Lichtes. Dieser Peak kennzeichnet die von der UV-Leuchte abgegebene infrarote Strahlung (W\u00e4rmestrahlung).<\/li>\n<li>Die Intensit\u00e4t der von der UV-Leuchte abgegebenen Strahlung ist im Bereich 400 nm bis 700 nm nahezu null. In anderen Worten: Die UV-Leuchte gibt praktisch kein sichtbares Licht ab. Aus diesem Grunde nennt man UV-Leuchten umgangssprachlich auch \u201eSchwarzlichtlampen\u201c.<\/li>\n<\/ul>\n<div>\n<p><a class=\"enlargable\" href=\"https:\/\/www.werkstoff-blog.de\/index.php?page=Attachment&amp;attachmentID=49\"><img class=\"embeddedAttachment\" src=\"https:\/\/www.werkstoff-blog.de\/blog2\/dr-ingo-poschmann\/start10\/wie-funktioniert-eigentlich-%E2%80%A6-fluoreszenz\/index.php?page=Attachment&amp;attachmentID=49&amp;thumbnail=1&amp;embedded=1\" alt=\"\"><\/a><\/p>\n<\/div>\n<p>Nun kommen wir zur\u00fcck zur Risspr\u00fcfung eines Bauteils. Die verfolgt das Ziel, auch kleinste Fehler mit hoher Empfindlichkeit nachzuweisen. Zun\u00e4chst m\u00fcssen wir daf\u00fcr sorgen, dass sich Pr\u00fcfmittel im Bereich der Risse ansammelt (<a href=\"https:\/\/www.werkstoff-blog.de\/blog2\/dr-ingo-poschmann\/start9\/wie-funktioniert-eigentlich-%E2%80%A6-magnetpulverpr%C3%BCfung\/#profileContent\">siehe Beitrag Magnetpulverpr\u00fcfung<\/a>&nbsp;). F\u00fcr den Nachweis des Pr\u00fcfmittels an diesen Bereichen werden Kontrastunterschiede genutzt:<\/p>\n<ul>\n<li>Farbkontraste \u2013 z.B. rotes Pr\u00fcfmittel auf wei\u00dfem Grund,<\/li>\n<li>Helligkeitskontraste \u2013 leuchtendes Pr\u00fcfmittel auf dunklem Grund<\/li>\n<\/ul>\n<p>Mit Helligkeitskontrasten arbeitet man, wenn man besonders hohe Nachweisempfindlichkeiten erreichen will. W\u00fcrden wir aber ein reflektierendes Pr\u00fcfmittel einfach mit Licht anstrahlen, dann w\u00fcrden wir nat\u00fcrlich auch die Bauteiloberfl\u00e4che anstrahlen und wir h\u00e4tten \u201eleuchtendes Pr\u00fcfmittel auf leuchtendem Grund\u201c. Das produziert also keinen Kontrast.<\/p>\n<p>Stattdessen gehen wir wie folgt vor: Das Pr\u00fcfmittel wird mit einer fluoreszierenden Substanz versehen. Bei Eindringpr\u00fcfmitteln ist diese Substanz im Eindringmittel gel\u00f6st, bei Magnetpulverpr\u00fcfmitteln sind die Magnetpulverteilchen mit einer fluoreszierenden Substanz beschichtet. Wird diese Substanz einer ultravioletten Strahlung ausgesetzt, so werden in dieser Substanz Elektronen angeregt, die beim \u201eAbregen\u201c eine andere Strahlung \u2013 n\u00e4mlich Licht \u2013 aussenden (<a href=\"https:\/\/www.werkstoff-blog.de\/blog2\/dr-ingo-poschmann\/start8\/wie-funktioniert-eigentlich-%E2%80%A6-spektrometrie\/#profileContent\">siehe Beitrag Spektrometrie<\/a>&nbsp;).<\/p>\n<div><a class=\"enlargable\" href=\"https:\/\/www.werkstoff-blog.de\/index.php?page=Attachment&amp;attachmentID=50\"><img class=\"embeddedAttachment\" src=\"https:\/\/www.werkstoff-blog.de\/blog2\/dr-ingo-poschmann\/start10\/wie-funktioniert-eigentlich-%E2%80%A6-fluoreszenz\/index.php?page=Attachment&amp;attachmentID=50&amp;thumbnail=1&amp;embedded=1\" alt=\"\"><\/a><\/div>\n<p>Jetzt haben wir alle Fakten zusammen, um die Bedeutung der Fluoreszenz f\u00fcr die Risspr\u00fcfung zu erkl\u00e4ren und betrachten dazu das dritte Bild:<\/p>\n<ul>\n<li>Wir nutzen ein Pr\u00fcfmittel mit einer fluoreszierenden Substanz. Wird diese Substanz angeregt, dann sendet sie Licht aus. Was f\u00fcr Licht sollte das sein? Nat\u00fcrlich Licht, das wir besonders gut wahrnehmen k\u00f6nnen: Gelb-gr\u00fcnes Licht mit einer Wellenl\u00e4nge von ca. 550 nm.<\/li>\n<li>Wir bestrahlen die Bauteiloberfl\u00e4che mit ultravioletter Strahlung, und das aus zwei Gr\u00fcnden:\n<ul>\n<li>Wir ben\u00f6tigen eine Strahlung, deren Energie mindestens der Energie des gelb-gr\u00fcnen Lichtes entspricht, um das fluoreszierende Pr\u00fcfmittel anregen zu k\u00f6nnen. UV-Strahlung hat sogar deutlich mehr Energie als gelb-gr\u00fcnes Licht.<\/li>\n<li>Wir ben\u00f6tigen f\u00fcr den Hell-Dunkel-Kontrast eine \u201eAnregungs-Strahlung\u201c, die unser Auge nicht wahrnehmen kann (Stichwort Schwarzlichtlampe).<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li>Unter Wirkung der UV-Strahlung beginnt das Pr\u00fcfmittel zu leuchten. Da wo ein Riss ist, hat sich Pr\u00fcfmittel gesammelt und da wo kein Riss ist, ist auch kein Pr\u00fcfmittel. Folglich finden wir eine leuchtende Anzeige auf dunklem Grund vor.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Der intensit\u00e4tsstarke und breite Peak im infraroten Bereich des Spektrums der UV-Leuchte spielt f\u00fcr die Fluoreszenz keine Rolle: Die Leuchte produziert im infraroten Bereich zwar sehr viele Strahlungsteilchen (hohe Intensit\u00e4t), aber deren Energie ist zu gering, um die fluoreszierende Substanz anzuregen. Dazu eine Analogie aus dem Alltagsleben: Soll ein Geschoss eine Glasscheibe durchschlagen, so kommt es allein auf die Energie des Geschosses an. Mit Tischtennisb\u00e4llen funktioniert das nicht, selbst wenn man Tausende davon wirft. Ein einziger Stein aber kann ausreichen.<\/p>\n<p>Wie funktioniert die Fluoreszenz bei der R\u00f6ntgenfluoreszenzanalyse mit einem RFA-Spektrometer? Nun, zun\u00e4chst erzeugt dieses Ger\u00e4t R\u00f6ntgenstrahlen mit Hilfe einer Miniatur-R\u00f6ntgenr\u00f6hre. Das Spektrum dieser R\u00f6ntgenstrahlung ist vergleichbar mit dem der Sonne (Bild 1), hat aber viel h\u00f6here Energien. Diese R\u00f6ntgenstrahlen treffen auf die zu analysierende Probe und regen dort Elektronen an, die beim \u201eAbregen\u201c Strahlung aussenden \u2013 und zwar R\u00f6ntgenstrahlung.<\/p>\n<p>Und ab hier k\u00f6nnte man im Beitrag&nbsp;<a href=\"https:\/\/www.werkstoff-blog.de\/blog2\/dr-ingo-poschmann\/start8\/wie-funktioniert-eigentlich-%E2%80%A6-spektrometrie\/#profileContent\">Spektrometrie<\/a>&nbsp;weiterlesen \u2026<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Die Fluoreszenz von Stoffen kommt in vielen Bereichen der Werkstoffpr\u00fcfung zum Einsatz, z.B. bei der Magnetpulverpr\u00fcfung und der Spektralanalyse.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":457,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_bbp_topic_count":0,"_bbp_reply_count":0,"_bbp_total_topic_count":0,"_bbp_total_reply_count":0,"_bbp_voice_count":0,"_bbp_anonymous_reply_count":0,"_bbp_topic_count_hidden":0,"_bbp_reply_count_hidden":0,"_bbp_forum_subforum_count":0},"categories":[35,8],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v14.9 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Wie funktioniert eigentlich \u2026 Fluoreszenz? 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