Mehrband-Polizeilichtquellensystem

Eine Mehrband-Lichtquelle ist ein optisches System, das das von der Lichtquelle emittierte weiße Licht mithilfe eines oder zweier Farbfilter in verschiedene Spektralbänder aufteilt und anschließend über einen Lichtleiter ausgibt. Sie besteht im Wesentlichen aus fünf Komponenten: Lichtquelle, Filtersystem, Ausgabesystem, Steuerungs- und Anzeigesystem sowie Gehäuse (siehe Abbildung 1). Lichtquelle, Filtersystem und Ausgabesystem sind die Kernkomponenten der Mehrband-Lichtquelle und bestimmen deren Leistungsfähigkeit. Als Lichtquelle werden üblicherweise Xenon-, Indium- oder andere Metallhalogenidlampen mit hoher Lichtausbeute verwendet. Das Filtersystem besteht hauptsächlich aus Farbfiltern. Hierbei kommen herkömmliche beschichtete Farbfilter oder hochwertige Bandpass-Interferenzfilter zum Einsatz. Letztere bieten eine deutlich bessere Leistung als erstere, da sie die Grenzfrequenz des farbigen Lichts reduzieren und somit dessen Monochromasie erheblich verbessern. Der übliche Wellenlängenbereich des Ausgangslichts liegt bei 350 bis 1000 nm und umfasst die meisten Spektrallinien im langwelligen Ultraviolett-, sichtbaren Licht- und Nahinfrarotbereich.

1. Fluoreszenz- und Mehrbandlichtquellen

Wenn extranukleare Elektronen angeregt werden und in einen angeregten Zustand springen, sind die Elektronen in diesem Zustand instabil und springen stets in den Grundzustand mit niedrigerer Energie zurück. Bei diesem Sprung wird die aufgenommene Energie in Form von Photonen freigesetzt. Dieses Phänomen beschreibt, dass ein Stoff durch die Bestrahlung mit einem Photon einer bestimmten Wellenlänge in einen angeregten Zustand versetzt wird und anschließend durch die Abgabe eines Photons einer anderen spezifischen Wellenlänge in einen niedrigeren Energiezustand zurückspringt.

Dieses Phänomen wird Photolumineszenz genannt. Die Lebensdauer der emittierten Photonen beträgt üblicherweise weniger als 0,000001 Sekunden, was als Fluoreszenz bezeichnet wird; liegt sie zwischen 0,0001 und 0,1 Sekunden, spricht man von Phosphoreszenz. Kann ein Stoff ohne externe Lichtanregung selbst angeregt werden und Fluoreszenz erzeugen, so besitzt er intrinsische Fluoreszenz. Fluoreszenz kann auch auftreten, wenn unter Anregung durch eine externe Lichtquelle Lichtwellen mit anderen Wellenlängen als die ursprünglichen erzeugt werden (üblicherweise kurzwellige Anregung zur Erzeugung langwelliger Wellen). Makroskopisch äußert sich dies in der Emission von Licht einer anderen Farbe. Eine Mehrband-Lichtquelle kann sowohl als inverse Lichtquelle zur Beobachtung intrinsischer Fluoreszenz als auch als Anregungslichtquelle dienen.

2. Farbtrennungsprinzip

Das Prinzip der Farbtrennung ist die Voraussetzung für die korrekte Auswahl des Wellenlängenbereichs (Farblicht) und des Farbfilters der Mehrbandlichtquelle. Dies bedeutet, dass durch die Auswahl von Farbtönen