دوربین های ابرطیفی (Hyper spectral imaging) در نجوم

از جمله مهمترین دستاورد اخیر در سنجش از دور، توسعه سیستم های ابرطیفی و نرم افزارهای مربوطه (مانند دوربین ابرطیفی ) می باشد. از دوربین های ابر طیفی جهت پردازش تصاویر حاصل استفاده می شود .

پانزده سال قبل تنها کارشناسان سنجش ازدور امکان دسترسی به تصاویر ابر طیفی را داشتند. در طی دهه گذشته تحلیل تصاویر ابر طیفی به حد کمال رسیده است . بطوریکه تبدیل به یک فناوری موثر در عرصه سنجش از دور شده است.

واژه هایپر Hyper به معنی زیاد میباشد . که اشاره به کثرت تعداد باند های اندازه گیری شده دارد. تصاویر Hyperspectral اطلاعات طیفی فراوانی را جهت شناسائی و تشخیص کانیهائی با ویژگی های طیفی منحصربفرد فراهم می آورد. تصاویر ابر طیفی امکان استخراج اطلاعات دقیق تری از جزئیات پدیده ها را فراهم میسازد . که با سایر داده های سنجش از دوری ممکن نیست.

دوربین های ابرطیفی در کشاورزی

تصویربرداری ابر طیفی (Hyper spectral imaging) تعداد بسیار زیادی از باندهای طیفی خیلی باریکی را در محدوده نور مرئی و مادون قرمز . به جای محدوده های طیفی معمول آبی، سبز، قرمز و مادون قرمز تهیه می کند.

با تصویربرداری از سطح زمین با تعداد رنگ های بیشتر، می توان پدیده ها را سریعتر و دقیقتر تشخیص داد. با استفاده از دوربین هایی که به تفاوت های ظریف بین رنگ های مختلف حساسیت بیشتری نشان می دهند . می توان مشکلات و مسائلی را که با چشم غیر مسلح و دوربین های معمولی قابل تشخیص نیستند مشخص کرد .همچنین اقدامات سریع و به موقع را برای حل آن ها انجام داد.

.

کنترل کیفیت مواد غذایی

درحال حاضر بسیاری روش های مرسوم ارزیابی موادغذایی مخرب هستند . بنابراین توسعه ابزارهای غیرمخرب و کارآمد ضروری میباشد.

اساس تکنیک تصویربرداری فراطیفی به صورت ترکیبی از تکنیکهای طیف سنجی و تصویربرداری می باشد . که در آن عکس هایی در طول موج های مختلف برای تعیین طول موج طیفی کامل از یک نمونه در هر نقطه از تصویر گرفته می شود. سپس این عکس ها با یکدیگر تلفیق شده است . و یک مکعب فراطیفی سه بعدی را ایجاد می کنند که هر پیکسل طیفی مشخص کننده ی خصوصیات ذاتی نمونه می باشد.

در این تکنیک بسته به خصوصیات طیفی ارائه شده توسط مواد موجود درهای فراطیفی استفاده می شود . که با بررسی مقالات مختلف نمونه، از روش های مختلفی برای آنالیز داده . در رابطه با به کاربردن این روش در سنجش کیفیت محصولات این نتیجه حاصل شد .که روش آنالیز اختلاف ثانویه نامتقارن به دلیل ساده تربودن و سرعت بالا بر دیگر روش های آنالیز ارجحیت دارد.

مزیت این روش غیر مخرب، سریع، اقتصادی، نیاز کم به نیروی انسانی و حذف آلاینده هایی مانند حلال ها و معرف های شیمیایی  است . ضمن این که این تکنیک می تواند ارزیابی کمی و کیفی اجزای مختلف نمونه را انجام دهد.

همچنین این تکنیک دارای معایبی چون روند محاسباتی پیچیده می باشد.اخیراً این تکنیک در صنایع غذایی برای ارزیابی و بازرسی کیفیت و سلامت به طور موفقیت آمیزی به کار رفته است. این کاربردها شامل ارزیابی کیفیت گوشت، بازرسی اتوماتیک لاشه طیور، تشخیص لهیدگی درسیب، درجه بندی میوه ها، تخمین توزیع قند در محصولات باغی، ارزیابی میزان رسیدگی، تشخیص صدمات در خیارشور می باشند .

در کل از آنجایی که تصویربرداری فراطیفی توانایی این را دارد . که هم اطلاعات طیفی و هم فضایی را براینمونه های آزمایشی ارائه نماید . می تواند تفاوت های کمی و کیفی مواد غذایی را به طور دقیق مشخص کرده . سبب توصیف بهتر و بهبود نتایج حاصل از ارزیابی کیفیت و سلامت مواد غذایی برای تشخیص زود هنگام فسادمحصولات گردد .

 
 

اسپکتروسکوپی در رنگ سنجی

هنگامی که نور با جسم برخورد می کند، مقداری از آن از سطح جسم بازتاب می شود. همین امر موجب مشاهده اجسام در رنگهای مختلف می شود. امروزه از تکنیک طیف سنجی برای اندازه گیری کمی رنگ اجسام، تحت عنوان تکنیک رنگ سنجی (Colorimetric testing) استفاده می شود. طیف سنج های موجود در شرکت قابلیت استفاده در آزمایشهای رنگ سنجی را دارا می باشند.

اسپکتروفوتومتری

از آنجا که مواد پیرامون ما با امواج الکترومغناطیس برهمکنش دارند . لذا از تحلیل برهمکنشها می توان به ساختار مواد پی برد .

تکنیک اسپکتروفتومتری در بازه ی طیفی 200 الی 1100 نانومتر به همین منظور مورد استفاده قرار می گیرد.

در این تکنیک از منبع نور مصنوعی (دوتریوم _تنگستن) به عنوان چشمه موج الکترومغناطیس استفاده می شود.موج الکترومغناطیس از نمونه ی تحت ازمایش عبور (بازتاب) کرده و طیف عبوری توسط طیف سنج ثبت و تحلیل می شود.

لنزهای اپتیکی

لنز های اپتیکی برای استفاده در آزمایشهای ناحیه طیفی فرابنفش، مرئی و مادون قرمزمورد استفاده قرار می گیرند.

لنزهای اپتیکی برای جمع آوری نور از محیط به کار گرفته می شوند. همچنین برای موازی سازی پرتوهای نور از لنزهای اپتیکی استفاده می شود.

جنس لنز های اپتیکی از silica, fused silica و کوارتز می باشد.  

فیبر نوری

امروزه فیبرهای نوری جایگزین المانهای اپتیکی گسسته (لنز و آینه و …) برای هدایت نور در سیستمهای اپتیکی شده اند.

برای انتقال نور از محیط (نمونه) به اسپکترومتر از فیبر نوری استفاده می شود. فیبرهای نوری با ضخامت 200، 400، 600 و 1000 میکرون برای استفاده طیف سنجی مورد استفاده قرار می گیرد. 

قرص بازتابی

قرص بازتابی یا همان Standard diffused reflectance یک صفحه سفید رنگ با ضریب بازتاب 100% می باشد . که در طیف سنجی بازتابی برای بدست آوردن طیف نور مرجع مورد استفاده قرار می گیرد. 

منبع نور UV-VIS دوتریوم تنگستن

منبع نور دوتریوم- تنگستن به عنوان نور مرجع در فوتومتری استفاده می شود.

این منبع نور محدوده 200 الی 1100 نانومتر را پوشش می دهد. این منبع نور قابلیت اتصال به صورت مستقیم یا از طریق فیبر نوری با طیف سنجهای موجود در شرکت را دارا است. 

 
 
تعمیر

تعمیرات

ضمنا شرکت نور ایمن تجهیز امادگی خود را برای پذیرش تعمیر انواع اسپکترومتر و قطعات و وسایل اپتیکی ایرانی و خارجی اعلام می دارد.

شرکت نور ایمن تجهیز در نظر دارد . با فروش محصولات طیف سنجی خود با قیمت مناسب گامی در جهت فراگیری استفاده این محصول در زمینه های مختلف علمی داشته باشد. همچنین کادر فنی شرکت آماده همکاری (ارائه مشاوره) با سایر دانشگاه ها یا گروه های تحقیقاتی (متناسب با موضوعات اپتیکی و طیف سنجی) می باشد.