Fraunhofer IAF ha sviluppato un sistema di misura integrabile in collaborazione con Fraunhofer CAP per applicazioni di test nell'industria farmaceutica, chimica e alimentare. Credito:Fraunhofer Institute for Applied State Physics IAF
Garantire la qualità senza perdere tempo:le aziende del settore farmaceutico, chimico e alimentare in particolare dipendono dal soddisfare i più elevati requisiti di qualità ottimizzando allo stesso tempo i processi di produzione. Per tali applicazioni, Fraunhofer IAF ha sviluppato un sistema di misura integrabile in collaborazione con il Fraunhofer Center for Applied Photonics. Utilizza la visione artificiale per rilevare in modo specifico i campioni e verificarli senza contatto in pochi millisecondi utilizzando la spettroscopia a infrarossi basata su laser.
Con un sistema di misurazione della spettroscopia a infrarossi basato su laser con capacità in linea, i ricercatori del Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics IAF vogliono supportare le aziende industriali dell'industria farmaceutica, chimica e alimentare nel rendere le misure di garanzia della qualità e i controlli di processo più affidabili e allo stesso tempo più efficiente. Il sistema è caratterizzato da un design flessibile e da un'elevata velocità di scansione spettrale che ne consente l'integrazione nei sistemi di ispezione visiva esistenti, consentendo un'ispezione spettroscopica completa.
"Il sistema di misura dimostra chiaramente il grande vantaggio della spettroscopia a infrarossi basata su laser per i settori industriali in cui i prodotti devono essere verificati o differenziati in modo affidabile e rapido", sottolinea il Dr. Marko Härtelt, responsabile del progetto presso Fraunhofer IAF.
Spettroscopia di retrodiffusione nel medio infrarosso mediante scanner a reticolo QCL e MOEMS
I vantaggi specifici del sistema derivano dal metodo della spettroscopia di retrodiffusione nel medio infrarosso con lunghezze d'onda nell'intervallo da 4 a 12 μm. Poiché i composti molecolari hanno linee di assorbimento ed emissione molto caratteristiche in questo intervallo spettrale, possono essere chiaramente identificati.
The broad-emitting and spectrally fast-scanning laser module combines QCL from Fraunhofer IAF and MOEMS grating scanner from Fraunhofer IPMS. Credit:Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics IAF
One of the core components of the measurement system is a broad-emitting and spectrally fast-scanning laser module. It combines quantum cascade lasers (QCLs) from Fraunhofer IAF and micro-opto-electro-mechanical grating scanners (MOEMS) from the Fraunhofer Institute for Photonic Microsystems IPMS. The high brilliance of the light source and the unique properties of the MOEMS scanner enable infrared spectroscopy at a rate of one kilohertz.
In the analysis of the measurement results, a neural network supports the system to drastically minimize the error rate and at the same time the required measurement time.
Demonstration of industrial use at LASER World of PHOTONICS 2022
To illustrate the measurement system's ability to be integrated into industrial processes, the Fraunhofer IAF team has developed a practical demonstrator:A conveyor belt moves twelve identical-looking tablets in a common tablet blister. The device recognizes the blister contents contactlessly in just 300 milliseconds. The results of the detection for each individual tablet are immediately displayed on the connected screen so that contaminated or defectively loaded specimens can be sorted out.
Fraunhofer IAF will present the demonstrator of its QCL-based measurement system at this year's LASER World of PHOTONICS trade fair in Munich from April 26 to 29, 2022 (Hall A6, Booth 441). + Esplora ulteriormente
