Budoucí trendy a inovace v technologii integrace sfér

Úvod
Integrační koule hrají důležitou roli v optických měřeních kvůli uniformitě osvětlení poskytují a jejich schopnost přesně charakterizovat světelné zdroje, vzorky a detektory.

Integrační koule technologie postupuje spolu s dalšími oblastmi technologie, aby naplnila rostoucí potřeby vědecké komunity. Tento článek se ponoří do budoucího vývoje v oblasti integrace technologie sfér, který by mohl výrazně rozšířit jejich současné možnosti a případy použití.

Rozšířený spektrální rozsah
Rozšíření spektrálního rozsahu je jedním z primárních zaměření výzkumu a vývoje pro integrující se sféry. Vývoj integračních koulí se nyní soustředí na spektrální rozsahy ve viditelné a blízké infračervené oblasti elektromagnetického spektra.

Na druhé straně se měření v ultrafialovém (UV) a středním infračerveném (MIR) spektru stává stále důležitějším krokem. V těchto spektrálních oblastech výzkumníci hledají nové nátěrové materiály a technologie, které mohou zvýšit odrazivost a minimalizovat absorpci.

Pokud by se rozšířil rozsah spektra integrujících koulí, pak by mohly být použity v širší škále kontextů, včetně charakterizace solárních článků, studia atmosféry a monitorování podmínek prostředí.

Vysokorychlostní měření
V různých nastaveních je rychlost, kterou lze získat optická měření, zásadním faktorem. Aby bylo možné tuto potřebu naplnit, výzkumníci nyní pracují na vývoji integračních koulí, které jsou schopny zvýšit rychlost měření, aniž by byla ohrožena jejich přesnost.

Nedávné pokroky v technologii detektorů, jako jsou vysokorychlostní fotodetektory a zařízení pro rychlý sběr dat, umožnily provádět měření v reálném čase pomocí integrujících koulí. To by bylo mimořádně užitečné při screeningu s vysokou propustností, provádění kontroly kvality ve velmi krátkém čase a monitorování procesu.

Integrace se spektroskopickým zobrazováním
Spektroskopické zobrazovací techniky jsou stále více integrovány integrující sféru technologie s cílem poskytnout vyšší úroveň prostorového rozlišení ve výsledcích měření. Spektroskopické zobrazovací systémy kombinují informace o spektru s prostorovými informacemi o vzorku, který analyzují, aby přesně identifikovaly optické vlastnosti vzorku.

Začleněním integrační koule do těchto zařízení je možné vytvořit rovnoměrné osvětlení nad vzorkem kromě eliminace prostorových odchylek, což zase umožňuje přesnější měření. Tato kombinace má potenciál vést k fascinujícím novým průlomům v různých oblastech, včetně biomedicínského zobrazování, charakterizace povrchů a výzkumu materiálů, abychom jmenovali jen některé.

Přizpůsobený design a modulární systémy
Dva ze směrů, které mají budoucnost integrující sféru technologie se bude ubírat směrem k přizpůsobeným návrhům a adaptabilním systémům pro uspokojení specifických požadavků na měření. Aby bylo možné zpracovat širokou škálu typů vzorků, velikostí a cílů měření, vědci a inženýři zkoumají nové geometrie, rozměry a konfigurace portů. To se provádí za účelem zvýšení flexibility zařízení.

Modulární integrační sférické systémy umožňují jednoduchou výměnu komponent, jako jsou nádoby na vzorky, detektory a světelné zdroje, čímž se zvyšuje rozmanitost experimentů, které lze provádět. Díky nastavitelnému a modulárnímu designu integračních koulí jsou výzkumníci schopni zlepšit přesnost a přesnost svých měření, a tím zvýšit svou celkovou produktivitu.

Nedestruktivní techniky odběru vzorků
Tradičně integrační koule vyžadovaly, aby byl vzorek fyzicky vložen do koule. To může být problematické u vzorků, které jsou choulostivé nebo drahé. Vývoj nových způsobů získávání vzorků bez poškození původního předmětu bude těžištěm dalšího výzkumu a vývoje v oblasti integrující sféru technika.

To zahrnuje postupy, které nezahrnují fyzický dotek, jako je dálkové snímání, při kterém je vzorek zkoumán z místa mimo kouli. Nedestruktivní techniky odběru vzorků poskytují nižší riziko poškození nebo kontaminace vzorku, což umožňuje provádět integrovaná měření koulí na širším rozsahu vzorků, než bylo dříve možné.

Vylepšené potlačení rozptýleného světla
Rozptýlené světlo vzniká, když se příchozí světlo odráží nebo rozptyluje uvnitř integrační koule, a má potenciál přinést chyby a nepřesnosti do měření. Rozptýlené světlo může také ovlivnit celkovou kvalitu měření.

Odstranění nežádoucího světla bude v nadcházejících letech hlavním cílem výzkumu a vývoje s cílem integrovat sférickou technologii. Jsou-li přístroje navrženy s vnitřními přepážkami, světelnými pastmi a optimálními povlaky, přesnost měření, která poskytují, může být zvýšena.

Výzkumníci mohou zvýšit přesnost svých optických měření snížením množství rozptýleného světla, zejména v podmínkách s malým množstvím světla nebo velkým dynamickým rozsahem.

Integrace umělé inteligence
Existuje potenciál pro sloučení technologie sfér s algoritmy AI a přístupy strojového učení. Automatizace zpracování dat, optimalizace měřicích technik a zvýšená přesnost měření jsou s pomocí AI možné. Přesnější a důvěryhodnější výsledky lze získat integrací měření sfér, pokud se algoritmy strojového učení naučí identifikovat a odstranit systematické chyby nebo artefakty. LISUN poskytuje nejlepší integrační sféry na trhu.

Algoritmy řízené umělou inteligencí lze také použít pro monitorování a kontrolu kvality v reálném čase, což umožňuje okamžité opakování a vylepšení v celém procesu měření.

Vylepšená analýza a interpretace dat
Zlepšení ve zpracování a interpretaci dat jsou klíčovou oblastí, na kterou se zaměří budoucnost integrace sférických technologií. Data vytvořená integrací měření koulí jsou stále komplikovanější a větší, což vyžaduje vývoj nových metod pro analýzu těchto dat.

Do této kategorie technologií spadají metody jako spektrální unmixing a datové fúzní algoritmy. Výzkumníci se mohou dozvědět více o optických charakteristikách svých vzorků pomocí těchto nástrojů k získání podrobnějších dat z jejich pozorování.

Kromě toho dochází k pokroku v oblastech vizualizace a interaktivních softwarových platforem, které napomáhají porozumění a výměně dat.

Kompaktní a přenosné provedení
Miniaturizace a přenosnost integrujících sfér jsou aktivními výzkumnými tématy. Klasické integrační koule nejsou pro svou velikost a hmotnost vždy praktické pro použití při měření v terénu. Konečným cílem budoucího výzkumu integrujících sfér je vyvinout přenosné verze, které nebudou obětovat přesnost měření pro přenositelnost.

Součástí řešení jsou miniaturizované díly, lehké materiály a nejmodernější způsoby montáže. Výzkumníci mohou snadno provádět optická měření v široké škále kontextů s použitím přenosných integračních koulí, jako jsou v terénu nebo v průmyslovém prostředí.

Integrace s nově vznikajícími technologiemi
Potenciál pro další rozvoj a využití integrující sféru technologie spočívá v její schopnosti kombinovat ji s jinými, novějšími technologiemi.

Zlepšené odrazové vlastnosti a širší rozsah spektra jsou například možné díky začlenění nanotechnologie do povlaků koule. Interakce světla a hmoty uvnitř integrující koule mohou být řízeny a manipulovány pomocí fotonických krystalů nebo metamateriálů.

Jako další bonus lze provádět citlivá a selektivní měření začleněním nanoměřítek nebo detektorů do koule.

Vylepšení technologie 3D tisku také pomáhá integrovat koule tím, že umožňuje rychlé prototypování a individualizované kulové části. V důsledku toho mohou být pro jednotlivá měření navrženy složité geometrie, nádoby na vzorky a světelné přepážky.

Proč investovat do čističky vzduchu?
Existují vzrušující příležitosti ke zvýšení přesnosti měření, rozšíření spektrálního rozsahu a zlepšení použitelnosti s budoucností integrující sféru technologií. Další optimalizace integračních koulí pro širokou škálu použití je možná prostřednictvím zvýšeného spektrálního rozsahu, rychlejších měření, začlenění se spektroskopickým zobrazováním a flexibilních možností návrhu.

Další vylepšení lze provést použitím nedestruktivních metod vzorkování, lepším potlačením rozptýleného světla a integrací s umělou inteligencí a novými technologiemi. Optická měření budou i nadále velmi těžit ze začlenění špičkových pokroků technologie koulí, které vědcům poskytnou nové poznatky o optických charakteristikách materiálů.

Lisun Instruments Limited byl nalezen LISUN GROUP v 2003. LISUN systém jakosti je přísně certifikován podle ISO9001:2015. Jako členství v CIE LISUN produkty jsou navrženy na základě CIE, IEC a dalších mezinárodních nebo národních norem. Všechny produkty prošly certifikátem CE a byly ověřeny laboratoří třetí strany.

Naše hlavní produkty jsou Goniofotometr, Integrace koule, Spektroradiometr, Generátor přepětí, Simulátorové zbraně ESD, Přijímač EMI, Testovací zařízení EMC, Elektrický bezpečnostní tester, Environmentální komora, teplotní komora, Klimatická komora, Tepelná komora, Test na solný postřik, Zkušební komora na prach, Vodotěsný test, Test RoHS (EDXRF), Test žárového drátu  a  Test s plamenem jehly.

Pokud potřebujete podporu, neváhejte nás kontaktovat.
Technické oddělení: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Obchodní oddělení: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Tagy:LPCE-2