Fraunhofer IAF har utvecklat ett integrerbart mätsystem i samarbete med Fraunhofer CAP för testning av applikationer inom läkemedels-, kemi- och livsmedelsindustrin. Kredit:Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics IAF
Säkerställa kvalitet utan att förlora tid:Företag från i synnerhet läkemedels-, kemi- och livsmedelsindustrin är beroende av att uppfylla de högsta kvalitetskraven samtidigt som de optimerar produktionsprocesserna. För sådana applikationer har Fraunhofer IAF utvecklat ett integrerbart mätsystem i samarbete med Fraunhofer Center for Applied Photonics. Den använder maskinseende för att specifikt detektera prover och verifiera dem kontaktfria inom några millisekunder med hjälp av laserbaserad infraröd spektroskopi.
Med ett inline-kapabelt, laserbaserat mätsystem för infraröd spektroskopi vill forskare vid Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics IAF stödja industriföretag från läkemedels-, kemi- och livsmedelsindustrin med att göra kvalitetssäkringsåtgärder och processkontroller mer tillförlitliga och på samtidigt effektivare. Systemet kännetecknas av en flexibel design och en hög spektral scanningshastighet som gör att det kan integreras i befintliga visuella inspektionssystem, vilket möjliggör fullständig spektroskopisk inspektion.
"Mätsystemet visar tydligt den stora fördelen med laserbaserad infraröd spektroskopi för industrisektorer där produkter måste verifieras eller differentieras på ett tillförlitligt och snabbt sätt", betonar Dr. Marko Härtelt, ansvarig projektledare på Fraunhofer IAF.
Mellan-infraröd backspridningsspektroskopi med QCL och MOEMS gitterskanner
De specifika fördelarna med systemet är resultatet av backscattering-spektroskopimetoden i mitten av infrarött med våglängder i intervallet 4 till 12 μm. Eftersom molekylära föreningar har mycket karakteristiska absorptions- och emissionslinjer i detta spektralområde, kan de tydligt identifieras.
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). + Utforska vidare
