Քանի՞ չափիչ գիտնական է անհրաժեշտ լուսադիոդային լամպը չափելու համար: Միացյալ Նահանգների Ստանդարտների և տեխնոլոգիաների ազգային ինստիտուտի (NIST) հետազոտողների համար այս թիվը կազմում է մի քանի շաբաթ առաջ եղածի կեսը: Հունիսին NIST-ը սկսել է տրամադրել ավելի արագ, ավելի ճշգրիտ և աշխատուժի չափաբերման ծառայություններ՝ LED լույսերի և այլ պինդ վիճակում գտնվող լուսավորության արտադրանքների պայծառությունը գնահատելու համար: Այս ծառայության հաճախորդները ներառում են LED լույսի արտադրողներ և այլ չափաբերման լաբորատորիաներ: Օրինակ, տրամաչափված լամպը կարող է ապահովել, որ գրասեղանի լամպի 60 վտ համարժեք LED լամպը իսկապես համարժեք է 60 վտ-ին, կամ ապահովել, որ կործանիչի օդաչուն ունենա թռիչքուղու համապատասխան լուսավորություն:

LED արտադրողները պետք է ապահովեն, որ իրենց արտադրած լույսերն իսկապես այնքան վառ են, որքան դրանք նախատեսված են: Դրան հասնելու համար չափավորեք այս լամպերը լուսաչափով, որը գործիք է, որը կարող է չափել պայծառությունը ալիքի բոլոր երկարություններում՝ միաժամանակ հաշվի առնելով մարդու աչքի բնական զգայունությունը տարբեր գույների նկատմամբ: Տասնամյակներ շարունակ NIST-ի ֆոտոմետրիկ լաբորատորիան բավարարում է ոլորտի պահանջները՝ տրամադրելով լուսադիոդային լուսավորության և լուսաչափական չափորոշման ծառայություններ: Այս ծառայությունը ներառում է հաճախորդի լուսադիոդային և այլ պինդ վիճակի լույսերի պայծառության չափում, ինչպես նաև հաճախորդի սեփական լուսաչափի չափորոշում: Մինչ այժմ NIST լաբորատորիան չափում էր լամպի պայծառությունը համեմատաբար ցածր անորոշությամբ՝ 0,5% և 1,0% սխալներով, ինչը համեմատելի է հիմնական տրամաչափման ծառայությունների հետ:
Այժմ, լաբորատորիայի վերանորոգման շնորհիվ, NIST թիմը եռապատկել է այս անորոշությունները մինչև 0,2% կամ ավելի ցածր: Այս ձեռքբերումը լուսադիոդային լուսավորության և լուսաչափերի չափորոշման նոր ծառայությունը դարձնում է աշխարհում լավագույններից մեկը: Գիտնականները նաև զգալիորեն կրճատել են տրամաչափման ժամանակը։ Հին համակարգերում հաճախորդների համար տրամաչափում կատարելը տևում է գրեթե մեկ օր: NIST-ի հետազոտող Քեմերոն Միլլերը հայտարարել է, որ աշխատանքի մեծ մասն օգտագործվում է յուրաքանչյուր չափումը կարգավորելու, լույսի աղբյուրները կամ դետեկտորները փոխարինելու, երկուսի միջև հեռավորությունը ձեռքով ստուգելու և այնուհետև սարքավորումը հաջորդ չափման համար վերակազմավորելու համար:
Սակայն այժմ լաբորատորիան բաղկացած է երկու ավտոմատացված սարքավորումների սեղաններից՝ մեկը լույսի աղբյուրի, մյուսը՝ դետեկտորի համար: Սեղանը շարժվում է ուղու համակարգով և դետեկտորը տեղադրում է լույսից 0-ից 5 մետր հեռավորության վրա: Հեռավորությունը կարելի է կառավարել 50 մաս/միլիոն մեկ մետրի սահմաններում (միկրոմետր), որը մարդու մազերի լայնության մոտավորապես կեսն է: Զոնգը և Միլլերը կարող են ծրագրավորել աղյուսակները միմյանց համեմատությամբ շարժվելու համար՝ առանց մարդկային շարունակական միջամտության: Նախկինում այն ​​տևում էր մեկ օր, իսկ այժմ այն ​​կարող է ավարտվել մի քանի ժամում։ Այլևս կարիք չկա որևէ սարքավորում փոխարինելու, ամեն ինչ այստեղ է և կարող է օգտագործվել ցանկացած պահի, ինչը հետազոտողներին մեծ ազատություն է տալիս միաժամանակ շատ բաներ անելու, քանի որ այն ամբողջովին ավտոմատացված է:
Դուք կարող եք վերադառնալ գրասենյակ՝ այլ աշխատանք կատարելու համար, մինչ այն աշխատում է: NIST-ի հետազոտողները կանխատեսում են, որ հաճախորդների բազան կընդլայնվի, քանի որ լաբորատորիան ավելացրել է մի քանի լրացուցիչ հնարավորություններ: Օրինակ, նոր սարքը կարող է չափորոշել հիպերսպեկտրալ տեսախցիկները, որոնք չափում են շատ ավելի լույսի ալիքի երկարություն, քան սովորական տեսախցիկները, որոնք սովորաբար ընդունում են միայն երեքից չորս գույն: Բժշկական պատկերացումից մինչև Երկրի արբանյակային պատկերների վերլուծություն, հիպերսպեկտրալ տեսախցիկները գնալով ավելի տարածված են դառնում: Երկրի եղանակի և բուսականության մասին տիեզերական հիպերսպեկտրային տեսախցիկների տրամադրած տեղեկատվությունը գիտնականներին հնարավորություն է տալիս կանխատեսել սով և ջրհեղեղներ և կարող է օգնել համայնքներին արտակարգ իրավիճակների և աղետների օգնության պլանավորման հարցում: Նոր լաբորատորիան կարող է նաև հետազոտողների համար ավելի հեշտ և արդյունավետ դարձնել սմարթֆոնների, ինչպես նաև հեռուստացույցի և համակարգչային էկրանների չափաբերումը:

Ճիշտ հեռավորությունը
Հաճախորդի լուսաչափը չափելու համար NIST-ի գիտնականները օգտագործում են լայնաշերտ լույսի աղբյուրներ՝ դետեկտորները լուսավորելու համար, որոնք հիմնականում սպիտակ լույս են՝ բազմաթիվ ալիքների երկարությամբ (գույներով), և դրա պայծառությունը շատ պարզ է, քանի որ չափումները կատարվում են NIST ստանդարտ լուսաչափերի միջոցով: Ի տարբերություն լազերների, սպիտակ լույսի այս տեսակը անհամապատասխան է, ինչը նշանակում է, որ տարբեր ալիքի երկարությունների լույսը սինխրոնիզացված չէ միմյանց հետ: Իդեալական սցենարի դեպքում, առավել ճշգրիտ չափումների համար, հետազոտողները կօգտագործեն կարգավորվող լազերներ՝ կառավարելի ալիքի երկարություններով լույս առաջացնելու համար, այնպես որ լույսի միայն մեկ ալիքի երկարությունը միաժամանակ ճառագայթվում է դետեկտորի վրա: Կարգավորվող լազերների օգտագործումը մեծացնում է չափման ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցությունը:
Այնուամենայնիվ, նախկինում կարգավորելի լազերները չէին կարող օգտագործվել լուսաչափերի չափորոշման համար, քանի որ մեկ ալիքի երկարությամբ լազերները միջամտում էին իրենց հետ այնպես, որ տարբեր քանակությամբ աղմուկ էին ավելացնում ազդանշանին՝ ելնելով օգտագործվող ալիքի երկարությունից: Որպես լաբորատոր բարելավման մի մաս, Zong-ը ստեղծել է հարմարեցված ֆոտոմետր դիզայն, որը նվազեցնում է այս աղմուկը աննշան մակարդակի վրա: Սա հնարավորություն է տալիս առաջին անգամ օգտագործել կարգավորելի լազերներ՝ փոքր անորոշություններով ֆոտոմետրերը չափելու համար: Նոր դիզայնի լրացուցիչ առավելությունն այն է, որ այն հեշտացնում է լուսավորման սարքավորումները մաքրելը, քանի որ նուրբ բացվածքն այժմ պաշտպանված է կնքված ապակե պատուհանի հետևում: Ինտենսիվության չափումը պահանջում է ճշգրիտ իմացություն, թե որքան հեռու է դետեկտորը լույսի աղբյուրից:
Մինչ այժմ, ինչպես շատ այլ լուսաչափական լաբորատորիաներ, NIST լաբորատորիան դեռ չունի այս հեռավորությունը չափելու բարձր ճշգրտության մեթոդ: Դա մասամբ պայմանավորված է նրանով, որ դետեկտորի բացվածքը, որի միջոցով լույս է հավաքվում, չափազանց նուրբ է չափիչ սարքի կողմից դիպչելու համար: Ընդհանուր լուծումն այն է, որ հետազոտողները նախ չափեն լույսի աղբյուրի լուսավորությունը և լուսավորեն որոշակի տարածք ունեցող մակերեսը: Այնուհետև օգտագործեք այս տեղեկատվությունը այս հեռավորությունները որոշելու համար՝ օգտագործելով հակադարձ քառակուսի օրենքը, որը նկարագրում է, թե ինչպես է լույսի աղբյուրի ինտենսիվությունը մեծացող հեռավորության հետ երկրաչափորեն նվազում: Այս երկքայլ չափումը հեշտ չէ իրականացնել և լրացուցիչ անորոշություն է մտցնում: Նոր համակարգով թիմն այժմ կարող է հրաժարվել հակադարձ քառակուսի մեթոդից և ուղղակիորեն որոշել հեռավորությունը:
Այս մեթոդը օգտագործում է մանրադիտակի վրա հիմնված տեսախցիկ՝ մանրադիտակով, որը նստած է լույսի աղբյուրի բեմի վրա և կենտրոնանում է դետեկտորի բեմի դիրքի նշիչների վրա: Երկրորդ մանրադիտակը տեղադրված է դետեկտորի աշխատասեղանի վրա և կենտրոնանում է լույսի աղբյուրի աշխատասեղանի դիրքի նշիչների վրա: Որոշեք հեռավորությունը՝ կարգավորելով դետեկտորի բացվածքը և լույսի աղբյուրի դիրքը իրենց համապատասխան մանրադիտակների կիզակետին: Մանրադիտակները շատ զգայուն են ապակենտրոնացման նկատմամբ և կարող են ճանաչել նույնիսկ մի քանի միկրոմետր հեռավորության վրա: Հեռավորության նոր չափումը նաև հետազոտողներին հնարավորություն է տալիս չափել LED-ների «իսկական ինտենսիվությունը», որը առանձին թիվ է, որը ցույց է տալիս, որ LED-ների կողմից արձակված լույսի քանակը անկախ է հեռավորությունից:
Ի հավելումն այս նոր հնարավորությունների, NIST-ի գիտնականները նաև ավելացրել են որոշ գործիքներ, ինչպիսիք են գոնիոմետր կոչվող սարքը, որը կարող է պտտել LED լույսերը՝ չափելու, թե որքան լույս է արտանետվում տարբեր անկյուններից: Առաջիկա ամիսներին Միլլերն ու Զոնգը հույս ունեն օգտագործել սպեկտրոֆոտոմետր նոր ծառայության համար՝ չափել LED-ների ուլտրամանուշակագույն (ուլտրամանուշակագույն) ելքը: Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ առաջացնելու համար LED-ի պոտենցիալ օգտագործումը ներառում է սննդի ճառագայթումը՝ դրա պահպանման ժամկետը երկարացնելու համար, ինչպես նաև ջրի և բժշկական սարքավորումների ախտահանումը: Ավանդաբար, առևտրային ճառագայթումը օգտագործում է ուլտրամանուշակագույն լույսը, որն արտանետվում է սնդիկի գոլորշի լամպերի կողմից: