SCHOTT solutions Nr. 1/2012 > Faseroptik

Am deutschen Standort Mainz werden die hochreinen optischen PURAVIS™ Glasfasern in einem umweltfreundlichen Prozess ohne Einsatz von Blei, Arsen und Antimon hergestellt. Foto: SCHOTT/C. Costard

Umweltfreundlich mit jeder Faser


Mit der Markteinführung von PURAVIS™ setzt SCHOTT neue Maßstäbe für optische Hightech-Glasfasern.


Thilo Horvatitsch

Optische Glasfasern haben eine breite Anwendungspalette in der Beleuchtung und Bildübertragung erobert: Sie eröffnen verschiedenste medizinische Einsatzgebiete wie etwa Endoskopie, Zahnbehandlung, Operationsmikroskopie oder Lichttherapie. Sie bieten neue Beleuchtungsoptionen in der Welt des Automobils und des Produktdesigns. Oder beleuchten das Arbeitsfeld in der Stereo­mikroskopie und der industriellen Bildverarbeitung (Machine Vision). Für diese Zwecke bringen die haarfeinen Fasern, die bei hohen Temperaturen aus Spezialglas gezogen werden, eine Vielzahl von Stärken mit. So haben sie eine sehr hohe Licht-Transmission, sind sehr alterungs- und witterungsbeständig, chemisch resistent sowie nicht brennbar. Dies prädestiniert sie für den Einsatz in extrem sicherheitsrelevanten und zukunftsträchtigen Feldern wie Medizintechnik, Luftfahrt und Fahrzeugbau. Die industriellen Standards von morgen verlangen von Werkstoffen wie Glas jedoch eine weitere, zunehmend bedeutungsvolle Eigenschaft: Umweltverträglichkeit. Hier gelang SCHOTT nun ein Durchbruch: Unter dem Produktnamen PURAVIS™ bringt der Technologiekonzern neuartige umweltfreundliche optische Glasfasern auf den Markt, die zudem zahlreiche verbesserte Leistungsparameter im Vergleich zu anderen Glasfasern aufweisen.
Die Hightech-Faser von SCHOTT wird ohne Verwendung von Blei hergestellt. Viele andere optische Gläser oder auch Glasfasern enthalten dagegen immer noch Blei, da dieses Schwermetall den Brechungsindex erhöht und als optischer Stabilisator funktioniert. Die Herausforderung beim Verzicht auf Blei lag hierbei in der Komposition einer geeigneten Glasrezeptur mit hoher Brechzahl und ausgezeichneter Transmission. Der neu entwickelte, umweltfreundliche Fertigungsprozess kommt zudem ohne Arsen oder Antimon aus. Dies entspreche auch künftigen Umweltanforderungen, erläutert Karen Holst, Produktmanagerin für optische Glasfasern bei SCHOTT Lighting & Imaging: „Jedes mit PURAVIS™ ausgerüstete Produkt erfüllt heute und zukünftig die EU-Richtlinien RoHS und REACH.”
Aufgrund herausragender optischer Eigenschaften der PURAVIS™ Fasern – im Bild die Aufwicklung auf Spulen – wird mehr Licht zum beleuchteten Objekt übertragen ­unter Beibehaltung der natürlichen Farbgebung. Foto: SCHOTT/C. Costard
Durch den Einsatz ausgewählter Rohstoffe ist es außerdem gelungen, die Transmission von weißem Licht um bis zu zehn Prozent zu steigern. Wegen der geringen Farbverschiebung bewahren die beleuchteten Objekte außerdem ihre natürliche Farbe. Dadurch eignet sich die Faser besonders für medizinische Anwendungen wie die Endoskopie oder die chirurgische Mikroskopie. Dank der verbesserten numerischen Apertur nimmt der Lichtleiter von Anfang an mehr Licht auf. Gleichzeitig bewirkt eine geringere Dämpfung im sichtbaren Bereich eine höhere Lichtausbeute am Ende des Lichtleiters. Dies ermöglicht geringere Durchmesser des Lichtleiters und somit eine einfachere Installation. Die verbesserte chemische Stabilität erhöht zudem die Lebensdauer der Faser. Dies ist besonders wichtig bei der medizinischen Wiederaufbereitung, etwa beim Autoklavieren oder Reinigen, aber auch bei Anwendungen im Automobil. Zum Beispiel ließ sich der Transmissionsverlust nach 100 Auto­klavierzyklen um bis zu 70 Prozent im Vergleich zu herkömmlichen Glasfasern reduzieren.
SCHOTT will diese Vorteile umgehend nutzen: „Wir sind dabei, alle unsere herkömmlichen Glasfasern durch PURAVIS™ zu ersetzen. Denn damit können wir mit unseren Kunden an Lösungen für neue Herausforderungen arbeiten, die weit über bestehende Anwendungsgebiete hinausgehen“, so Karen Holst. <|

„Umweltthemen sind Schrittmacher für Innovationen“

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