Cia mheud neach-saidheans tomhais a tha a dhìth gus bulb solais LED a chalpachadh? Do luchd-rannsachaidh aig Institiud Nàiseanta Inbhean is Teicneòlais (NIST) anns na Stàitean Aonaichte, tha an àireamh seo leth na bha e o chionn beagan sheachdainean. Anns an Ògmhios, tha NIST air tòiseachadh a’ toirt seachad seirbheisean calibration nas luaithe, nas cruinne agus a shàbhalas saothair airson a bhith a’ measadh soilleireachd solais LED agus toraidhean solais stàite cruaidh eile. Am measg luchd-ceannach na seirbheis seo tha luchd-saothrachaidh solais LED agus deuchainn-lannan calibration eile. Mar eisimpleir, faodaidh lampa calibrated dèanamh cinnteach gu bheil am bulb LED co-ionann 60 watt anns an lampa deasg dha-rìribh co-ionann ri 60 watt, no dèanamh cinnteach gu bheil solais raon-laighe iomchaidh aig a ’phìleat anns a’ chidhe sabaid.

Feumaidh luchd-saothrachaidh LED dèanamh cinnteach gu bheil na solais a bhios iad a’ dèanamh cho soilleir ‘s a tha iad air an dealbhadh. Gus seo a choileanadh, calibrate na lampaichean sin le photometer, a tha na inneal as urrainn soilleireachd a thomhas aig a h-uile tonn-tonn fhad ‘s a tha thu a’ toirt aire do chugallachd nàdarra sùil an duine gu diofar dhathan. Airson deicheadan, tha obair-lann photometric NIST air a bhith a’ coinneachadh ri iarrtasan a’ ghnìomhachais le bhith a’ toirt seachad soilleireachd LED agus seirbheisean calibration photometric. Tha an t-seirbheis seo a’ toirt a-steach tomhas soilleireachd LED an neach-ceannach agus solais stàite cruaidh eile, a bharrachd air a bhith a’ calibadh photometer an neach-ceannach fhèin. Gu ruige seo, tha obair-lann NIST air a bhith a’ tomhas soilleireachd bulb le mì-chinnt an ìre mhath ìosal, le mearachd eadar 0.5% agus 1.0%, a tha an coimeas ri seirbheisean calibration prìomh-shruthach.
A-nis, mar thoradh air ùrachadh an obair-lann, tha sgioba NIST air na mì-chinnt sin a thrioblachadh gu 0.2% no nas ìsle. Tha an coileanadh seo a’ dèanamh an t-seirbheis ùr soilleireachd LED agus calibration photometer mar aon den fheadhainn as fheàrr san t-saoghal. Tha luchd-saidheans cuideachd air an ùine calibration a ghiorrachadh gu mòr. Ann an seann shiostaman, bheireadh coileanadh calibration airson luchd-ceannach cha mhòr latha slàn. Thuirt neach-rannsachaidh NIST, Camshron Mac a’ Mhuilleir, gu bheil a’ mhòr-chuid den obair air a chleachdadh gus gach tomhas a stèidheachadh, stòran solais no lorgairean a chuir an àite, sgrùdadh le làimh air an astar eadar an dà rud, agus an uairsin ath-dhealbhadh an uidheamachd airson an ath thomhas.
Ach a-nis, tha dà chlàr uidheamachd fèin-ghluasadach san obair-lann, aon airson an stòr solais agus am fear eile airson an lorgaire. Bidh an clàr a 'gluasad air an t-siostam slighe agus a' cur an lorgaire àite sam bith bho 0 gu 5 meatairean air falbh bhon t-solas. Faodar smachd a chumail air an astar taobh a-staigh 50 pàirtean gach millean de aon mheatair (micrometer), a tha timcheall air leth leud falt daonna. Faodaidh Zong agus Miller clàran a phrògramadh gus gluasad an coimeas ri chèile gun fheum air eadar-theachd leantainneach daonna. B’ àbhaist dha latha a ghabhail, ach a-nis faodar a chrìochnachadh taobh a-staigh beagan uairean a thìde. Chan fheum tuilleadh uidheamachd sam bith a chuir an àite, tha a h-uile dad an seo agus faodar a chleachdadh aig àm sam bith, a ’toirt mòran saorsa do luchd-rannsachaidh mòran rudan a dhèanamh aig an aon àm oir tha e gu tur fèin-ghluasadach.
Faodaidh tu tilleadh don oifis gus obair eile a dhèanamh fhad ‘s a tha i a’ ruith. Tha luchd-rannsachaidh NIST a’ dèanamh a-mach gun leudaich am bunait teachdaiche leis gu bheil an obair-lann air grunn fheartan a bharrachd a chuir ris. Mar eisimpleir, faodaidh an inneal ùr camarathan hyperspectral a chalpachadh, a bhios a’ tomhas tòrr a bharrachd tonn solais na camarathan àbhaisteach nach àbhaist a bhith a’ glacadh ach trì no ceithir dathan. Bho ìomhaighean meidigeach gu mion-sgrùdadh ìomhaighean saideal den Talamh, tha camarathan hyperspectral a ’sìor fhàs mòr-chòrdte. Tha am fiosrachadh a bheir camarathan hyperspectral stèidhichte air àite mu shìde is fàsmhorachd na Talmhainn a’ toirt cothrom do luchd-saidheans gort agus tuiltean a ro-innse, agus faodaidh iad coimhearsnachdan a chuideachadh le bhith a’ dealbhadh faochadh èiginn is mòr-thubaist. Faodaidh an obair-lann ùr cuideachd a dhèanamh nas fhasa agus nas èifeachdaiche do luchd-rannsachaidh taisbeanaidhean fònaichean sgairteil a chalpachadh, a bharrachd air taisbeanaidhean Tbh agus coimpiutair.

Astar ceart
Gus photometer an neach-ceannach a chalpachadh, bidh luchd-saidheans aig NIST a ’cleachdadh stòran solais bann-leathann gus lorgairean a shoilleireachadh, a tha gu ìre mhòr nan solas geal le ioma-thonn (dathan), agus tha an soilleireachd aige gu math soilleir leis gu bheilear a’ tomhas a ’cleachdadh photometers àbhaisteach NIST. Eu-coltach ri lasers, tha an seòrsa seo de sholas geal neo-chinnteach, a tha a 'ciallachadh nach eil a h-uile solas de dhiofar thonnan air a shioncronachadh le chèile. Ann an suidheachadh air leth freagarrach, airson an tomhas as cinntiche, cleachdaidh luchd-rannsachaidh leusairean tunable gus solas a ghineadh le tonnan a ghabhas smachdachadh, gus nach bi ach aon tonn de sholas air a irradachadh air an lorgaire aig an aon àm. Bidh cleachdadh lasers tunable ag àrdachadh co-mheas comharra-gu-fuaim an tomhais.
Ach, san àm a dh’ fhalbh, cha b ’urrainnear leusairean tunable a chleachdadh gus photometers a chalpachadh leis gu robh lasers tonn-tonn singilte a’ toirt buaidh orra fhèin ann an dòigh a chuir diofar ìrean fuaim ris a ’chomharra stèidhichte air an tonn-tonn a chaidh a chleachdadh. Mar phàirt de leasachadh obair-lann, tha Zong air dealbhadh photometer gnàthaichte a chruthachadh a lughdaicheas am fuaim seo gu ìre glè bheag. Tha seo ga dhèanamh comasach lasers tunable a chleachdadh airson a’ chiad uair gus photometers a chalpachadh le beagan mì-chinnt. Is e buannachd a bharrachd an dealbhaidh ùr gu bheil e a’ dèanamh an uidheamachd solais nas fhasa a ghlanadh, leis gu bheil an fosgladh eireachdail a-nis air a dhìon air cùl na h-uinneige glainne seulaichte. Feumaidh tomhas dian eòlas ceart air dè cho fada ‘s a tha an lorgaire bhon stòr solais.
Gu ruige seo, mar a’ mhòr-chuid de deuchainn-lannan photometry eile, chan eil dòigh àrd-chruinneas aig obair-lann NIST fhathast airson an astar seo a thomhas. Tha seo gu ìre air sgàth gu bheil fosgladh an lorgaire, tro bheil an solas air a chruinneachadh, ro shoilleir airson a bhith air a suathadh leis an inneal tomhais. Is e fuasgladh cumanta do luchd-rannsachaidh an toiseach soillseachadh an stòr solais a thomhas agus uachdar a shoilleireachadh le àite sònraichte. An ath rud, cleachd am fiosrachadh seo gus na h-astaran sin a dhearbhadh a’ cleachdadh an lagh cheàrnagach, a tha a’ mìneachadh mar a tha dian stòr solais a’ lughdachadh gu h-obann le astar a’ sìor fhàs. Chan eil an tomhas dà-cheum seo furasta a bhuileachadh agus bheir e a-steach mì-chinnt a bharrachd. Leis an t-siostam ùr, faodaidh an sgioba a-nis an dòigh ceàrnagach inverse a thrèigsinn agus an astar a dhearbhadh gu dìreach.
Bidh an dòigh seo a’ cleachdadh camara stèidhichte air miocroscop, le miocroscop na shuidhe air àrd-ùrlar an t-solais agus a’ cuimseachadh air na comharran suidheachaidh air ìre an lorgaire. Tha an dàrna miocroscop suidhichte air being obrach an lorgaire agus a’ cuimseachadh air na comharran suidheachaidh air a’ bheing-obrach stòr solais. Obraich a-mach an astar le bhith ag atharrachadh fosgladh an lorgaire agus suidheachadh an stòr solais gu fòcas nam microsgopan aca. Tha miocroscopan gu math mothachail air dì-chuimseachadh, agus aithnichidh iad eadhon beagan mhicrometers air falbh. Tha an tomhas astair ùr cuideachd a’ toirt cothrom do luchd-rannsachaidh “fìor dhian” LEDan a thomhas, a tha na àireamh air leth a’ sealltainn gu bheil an ìre de sholas a bhios LEDan a’ sgaoileadh neo-eisimeileach bho astar.
A bharrachd air na feartan ùra sin, tha luchd-saidheans NIST cuideachd air cuid de dh’ ionnstramaidean a chuir ris, leithid inneal ris an canar goniometer as urrainn solais LED a thionndadh gus tomhas na tha de sholas air a sgaoileadh aig diofar cheàrnan. Anns na mìosan a tha romhainn, tha Miller agus Zong an dòchas spectrphotometer a chleachdadh airson seirbheis ùr: a 'tomhas toradh ultraviolet (UV) de LEDs. Tha na cleachdaidhean a dh’ fhaodadh a bhith aig LED airson ghathan ultraviolet a ghineadh a ’toirt a-steach irradiating biadh gus a bheatha sgeilp a leudachadh, a bharrachd air a bhith a’ dì-ghalarachadh uisge agus uidheamachd meidigeach. Gu traidiseanta, bidh irradachadh malairteach a’ cleachdadh an t-solais ultraviolet a thig a-mach le lampaichean ceò mercury.