LED lampochkani kalibrlash uchun qancha o'lchov olimi kerak? Qo'shma Shtatlardagi Milliy standartlar va texnologiyalar instituti (NIST) tadqiqotchilari uchun bu raqam bir necha hafta oldin bo'lganining yarmini tashkil etadi. Iyun oyida NIST LED chiroqlari va boshqa qattiq yorug'lik mahsulotlarining yorqinligini baholash uchun tezroq, aniqroq va mehnatni tejaydigan kalibrlash xizmatlarini taqdim qila boshladi. Ushbu xizmatning mijozlari orasida LED yorug'lik ishlab chiqaruvchilari va boshqa kalibrlash laboratoriyalari mavjud. Misol uchun, kalibrlangan chiroq stol chiroqidagi 60 vatt ekvivalentli LED lampochkaning haqiqatan ham 60 vattga teng bo'lishini yoki qiruvchi samolyotdagi uchuvchining uchish-qo'nish yo'lagining tegishli yoritilishiga ega bo'lishini ta'minlashi mumkin.

LED ishlab chiqaruvchilari o'zlari ishlab chiqaradigan chiroqlar haqiqatan ham mo'ljallangandek yorqin bo'lishini ta'minlashlari kerak. Bunga erishish uchun, inson ko'zining turli ranglarga tabiiy sezgirligini hisobga olgan holda, barcha to'lqin uzunliklarida yorqinlikni o'lchay oladigan asbob bo'lgan fotometr bilan ushbu lampalarni kalibrlang. O'nlab yillar davomida NISTning fotometrik laboratoriyasi LED yorqinligi va fotometrik kalibrlash xizmatlarini taqdim etish orqali sanoat talablariga javob beradi. Ushbu xizmat mijozning LED va boshqa qattiq holatdagi chiroqlarining yorqinligini o'lchashni, shuningdek, mijozning o'z fotometrini kalibrlashni o'z ichiga oladi. Shu paytgacha NIST laboratoriyasi lampochkaning yorqinligini nisbatan past noaniqlik bilan o‘lchadi, xatolik 0,5% dan 1,0% gacha bo‘lib, bu asosiy kalibrlash xizmatlari bilan solishtirish mumkin.
Endi, laboratoriyani ta'mirlash tufayli NIST jamoasi ushbu noaniqliklarni 0,2% yoki undan pastroqqa uch baravar oshirdi. Ushbu yutuq yangi LED yorqinligi va fotometrni kalibrlash xizmatini dunyodagi eng yaxshilaridan biriga aylantiradi. Olimlar kalibrlash vaqtini ham sezilarli darajada qisqartirishdi. Qadimgi tizimlarda mijozlar uchun kalibrlashni amalga oshirish deyarli butun kunni oladi. NIST tadqiqotchisi Kemeron Millerning ta'kidlashicha, ishning katta qismi har bir o'lchovni o'rnatish, yorug'lik manbalari yoki detektorlarni almashtirish, ikkalasi orasidagi masofani qo'lda tekshirish va keyingi o'lchov uchun uskunani qayta sozlash uchun ishlatiladi.
Ammo hozir laboratoriya ikkita avtomatlashtirilgan uskunalar jadvalidan iborat bo'lib, biri yorug'lik manbai, ikkinchisi esa detektor uchun. Stol trek tizimida harakatlanadi va detektorni yorug'likdan 0 dan 5 metrgacha bo'lgan har qanday joyga qo'yadi. Masofani bir metrning (mikrometrning) millioniga 50 qismi ichida nazorat qilish mumkin, bu inson sochining taxminan yarmi kengligidir. Zong va Miller doimiy inson aralashuvisiz jadvallarni bir-biriga nisbatan harakat qilish uchun dasturlashlari mumkin. Ilgari bir kun davom etardi, endi esa bir necha soat ichida tugatilishi mumkin. Endi hech qanday uskunani almashtirish kerak emas, hamma narsa shu yerda va istalgan vaqtda foydalanish mumkin, tadqiqotchilarga bir vaqtning o'zida ko'p narsalarni qilish uchun katta erkinlik beradi, chunki u butunlay avtomatlashtirilgan.
Ofis ishlayotgan vaqtda boshqa ishlarni bajarish uchun ofisga qaytishingiz mumkin. NIST tadqiqotchilari laboratoriya bir nechta qo'shimcha funktsiyalarni qo'shganligi sababli mijozlar bazasi kengayishini taxmin qilmoqdalar. Masalan, yangi qurilma odatda faqat uch-to‘rt rangni suratga oladigan oddiy kameralarga qaraganda yorug‘lik to‘lqin uzunligini o‘lchaydigan giperspektral kameralarni kalibrlashi mumkin. Tibbiy tasvirlardan tortib Yerning sun'iy yo'ldosh tasvirlarini tahlil qilishgacha giperspektral kameralar tobora ommalashib bormoqda. Kosmosga asoslangan giperspektral kameralar tomonidan Yerning ob-havosi va o'simliklari haqidagi ma'lumotlar olimlarga ocharchilik va toshqinlarni bashorat qilish imkonini beradi va jamoalarga favqulodda vaziyatlar va ofatlarga yordam berishni rejalashtirishda yordam beradi. Yangi laboratoriya tadqiqotchilar uchun smartfon displeylari, shuningdek, televizor va kompyuter displeylarini kalibrlashni oson va samaraliroq qilishi mumkin.

To'g'ri masofa
Mijozning fotometrini kalibrlash uchun NIST olimlari detektorlarni yoritish uchun keng polosali yorug'lik manbalaridan foydalanadilar, ular asosan bir nechta to'lqin uzunliklari (ranglari) bilan oq yorug'likdir va uning yorqinligi juda aniq, chunki o'lchovlar NIST standart fotometrlari yordamida amalga oshiriladi. Lazerlardan farqli o'laroq, bu turdagi oq yorug'lik kogerent emas, ya'ni turli to'lqin uzunlikdagi barcha yorug'lik bir-biri bilan sinxronlashtirilmaydi. Ideal stsenariyda, eng aniq o'lchash uchun tadqiqotchilar boshqariladigan to'lqin uzunliklari bilan yorug'likni yaratish uchun sozlanishi lazerlardan foydalanadilar, shunda detektorda bir vaqtning o'zida faqat bitta to'lqin uzunligi nurlanadi. Sozlanishi mumkin bo'lgan lazerlardan foydalanish o'lchovning signal-shovqin nisbatini oshiradi.
Biroq, o'tmishda sozlanishi lazerlarni fotometrlarni kalibrlash uchun ishlatish mumkin emas edi, chunki bitta to'lqin uzunlikdagi lazerlar ishlatilgan to'lqin uzunligiga qarab signalga turli miqdorda shovqin qo'shadigan tarzda o'zlariga aralashdi. Laboratoriyani takomillashtirishning bir qismi sifatida Zong bu shovqinni ahamiyatsiz darajaga kamaytiradigan moslashtirilgan fotometr dizaynini yaratdi. Bu kichik noaniqliklar bilan fotometrlarni kalibrlash uchun birinchi marta sozlanishi lazerlardan foydalanish imkonini beradi. Yangi dizaynning qo'shimcha afzalligi shundaki, u yoritish moslamalarini tozalashni osonlashtiradi, chunki nafis diafragma endi muhrlangan oynaning orqasida himoyalangan. Intensivlikni o'lchash detektorning yorug'lik manbasidan qanchalik uzoqligi haqida aniq ma'lumotni talab qiladi.
Hozirgacha, boshqa fotometriya laboratoriyalari singari, NIST laboratoriyasida ham bu masofani o'lchashning yuqori aniqlikdagi usuli yo'q. Bu qisman yorug'lik to'planadigan detektorning diafragma o'lchash moslamasiga tegib bo'lmaydigan darajada nozik bo'lganligi bilan bog'liq. Umumiy yechim tadqiqotchilar uchun birinchi navbatda yorug'lik manbasining yoritilishini o'lchash va ma'lum bir maydon bilan sirtni yoritishdir. Keyinchalik, yorug'lik manbasining intensivligi masofaning ortishi bilan eksponent ravishda kamayishini tavsiflovchi teskari kvadrat qonuni yordamida ushbu masofalarni aniqlash uchun ushbu ma'lumotdan foydalaning. Ushbu ikki bosqichli o'lchovni amalga oshirish oson emas va qo'shimcha noaniqlikni keltirib chiqaradi. Yangi tizim bilan jamoa endi teskari kvadrat usulidan voz kechishi va masofani bevosita aniqlashi mumkin.
Ushbu usul mikroskopga asoslangan kameradan foydalanadi, mikroskop yorug'lik manbai bosqichida o'tirib, detektor bosqichidagi pozitsiya belgilariga e'tibor beradi. Ikkinchi mikroskop detektor dastgohida joylashgan bo'lib, yorug'lik manbasi ish stolidagi pozitsiya belgilariga qaratilgan. Detektorning diafragmasini va yorug'lik manbasining o'rnini tegishli mikroskoplarning fokusiga moslashtirish orqali masofani aniqlang. Mikroskoplar fokuslanishga juda sezgir va hatto bir necha mikrometr masofani ham taniy oladi. Yangi masofani o'lchash tadqiqotchilarga LEDlarning "haqiqiy intensivligini" o'lchash imkonini beradi, bu LEDlar chiqaradigan yorug'lik miqdori masofadan mustaqil ekanligini ko'rsatadigan alohida raqam.
Ushbu yangi xususiyatlardan tashqari, NIST olimlari turli burchaklarda qancha yorug'lik tarqalishini o'lchash uchun LED chiroqlarini aylantira oladigan goniometr deb ataladigan qurilma kabi ba'zi asboblarni ham qo'shdilar. Kelgusi oylarda Miller va Zong yangi xizmat uchun spektrofotometrdan foydalanishga umid qilmoqdalar: LEDlarning ultrabinafsha (UV) chiqishini o'lchash. Ultrabinafsha nurlarini ishlab chiqarish uchun LEDning potentsial qo'llanilishi oziq-ovqat mahsulotlarini saqlash muddatini uzaytirish uchun nurlanishni, shuningdek, suv va tibbiy asbob-uskunalarni zararsizlantirishni o'z ichiga oladi. An'anaga ko'ra, tijorat nurlanishi simob bug'li lampalar chiqaradigan ultrabinafsha nurlardan foydalanadi.