Kwaliteit garanderen zonder tijd te verliezen:Vooral bedrijven uit de farmaceutische, chemische en voedingsmiddelenindustrie zijn afhankelijk van het voldoen aan de hoogste kwaliteitseisen en tegelijkertijd het optimaliseren van productieprocessen. Voor dergelijke toepassingen heeft Fraunhofer IAF in samenwerking met het Fraunhofer Center for Applied Photonics een integreerbaar meetsysteem ontwikkeld. Het maakt gebruik van machinevisie om specifiek monsters te detecteren en deze binnen enkele milliseconden contactloos te verifiëren met behulp van lasergebaseerde infraroodspectroscopie.

Met een inline geschikt, lasergebaseerd infrarood spectroscopie meetsysteem willen onderzoekers van het Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics IAF industriële bedrijven uit de farmaceutische, chemische en voedingsmiddelenindustrie ondersteunen bij het betrouwbaarder maken van kwaliteitsborgingsmaatregelen en procescontroles. tegelijkertijd efficiënter. Het systeem wordt gekenmerkt door een flexibel ontwerp en een hoge spectrale scansnelheid waardoor het kan worden geïntegreerd in bestaande visuele inspectiesystemen, waardoor volledige spectroscopische inspectie mogelijk is.

"Het meetsysteem toont levendig het grote voordeel aan van lasergebaseerde infraroodspectroscopie voor industriële sectoren waarin producten betrouwbaar en snel moeten worden geverifieerd of gedifferentieerd", benadrukt Dr. Marko Härtelt, verantwoordelijk projectmanager bij Fraunhofer IAF.

Mid-infrarood backscattering spectroscopie door QCL en MOEMS roosterscanner

De specifieke voordelen van het systeem zijn het resultaat van de backscatter-spectroscopiemethode in het midden-infrarood met golflengten in het bereik van 4 tot 12 m. Aangezien moleculaire verbindingen zeer karakteristieke absorptie- en emissielijnen in dit spectrale bereik hebben, kunnen ze duidelijk worden geïdentificeerd.

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). + Verder verkennen

Fingerprint spectroscopy within a millisecond