Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Licht- und Wärmespektren besser messen

27.09.2013
Kostenlose PTB-Software für Industrie und Forschung.

Ob man Objekte im Weltraum untersucht, die Qualität von Lichtquellen charakterisiert, Photovoltaik-Module optimiert oder chemische Verbindungen analysiert − oft ist die spektrale Vermessung von Licht- oder Wärmequellen das Mittel der Wahl.


Hier wird die spektrale Empfindlichkeit einer Kamera (rechts im Bild) bestimmt.
Foto: Techno Team

Herkömmliche Verfahren erzeugen dabei Strahlungs-Verteilungskurven, die Verzerrungen aufweisen und nachträglich korrigiert werden müssen. Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) hat nun ein mathematisches Verfahren entwickelt, das deutlich bessere Ergebnisse bringt und in vielen Bereichen der Radiometrie und Photometrie angewendet werden kann. Die passende Software gibt es kostenlos auf der PTB-Webseite zum Herunterladen.

Messsysteme für optische oder thermische Strahlung, wie Radiometer, Spektrometer und Photometer, erzeugen spektrale Verteilungskurven, die Aufschluss geben über die Charakteristika der gemessenen Strahlung, wie z. B. ihre Leuchtdichte, Farbqualität, Temperatur oder Wellenlänge. Doch diese Verteilungskurven weisen Verzerrungen auf, die durch das jeweilige Messgerät bedingt sind. Zwar gibt es Korrekturverfahren, doch diese sind nur bedingt verlässlich. Wissenschaftler der PTB haben einen neuen Ansatz zur Lösung dieses Problems gefunden: Sie haben die entstehenden Verzerrungen erstmals als mathematische Faltung betrachtet und die Richardson-Lucy-Methode – ein iteratives Verfahren – für die Entfaltung verwendet.

Ein oft diskutiertes Problem der Richardson-Lucy-Methode ist die Notwendigkeit eines Kriteriums für den Abbruch der Iterationen. An der PTB wurde dazu ein neuartiger Ansatz entwickelt, der im Grunde automatisch und unabhängig von zusätzlichen Parametern funktioniert. Dieser neue Ansatz hat sich sowohl in umfassenden Simulationen als auch in Untersuchungen an Messdaten als sehr robust herausgestellt. Dabei prüften die Wissenschaftler zahlreiche Szenarien mit unterschiedlichen Linienbildfunktionen und Signal-Rausch-Abständen. Das auf diese Weise entwickelte Verfahren eignet sich sowohl für die Verbesserung von breitbandigen spektralen Verteilungskurven, wie sie beispielsweise bei Wärmestrahlern vorkommen, als auch von schmalbandigen, wie im Bereich von LEDs.

Um eine einfache Anwendung dieser an der PTB entwickelten Methode zu ermöglichen, gibt es nun auch eine passende Software mit grafischer Benutzeroberfläche. Sie kann von interessierten Firmen und Messgeräteherstellern kostenlos auf den Webseiten der PTB heruntergeladen werden: http://www.ptb.de/cms/fachabteilungen/abt8/fb-84/ag-842/dynamischemessungen-842.html

Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)
In der PTB kommt die Zeit aus Atomuhren, erstrecken sich Längen bis weit hinab in die Nanowelt, forschen die Wissenschaftler an grundlegenden Fragen zu den physikalischen Einheiten, und die Mitarbeiter in den Laboratorien kalibrieren Messgeräte für höchste Genauigkeitsansprüche. Damit gehört die Physikalisch-Technische Bundesanstalt zu den ersten Adressen in der internationalen Welt der Metrologie. Als das nationale Metrologieinstitut Deutschlands ist die PTB oberste Instanz bei allen Fragen des richtigen und zuverlässigen Messens. Sie ist technische Oberbehörde des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) und beschäftigt an den beiden Standorten Braunschweig und Berlin insgesamt rund 1900 Mitarbeiter.

if/ptb

Ansprechpartner
Dr. Sascha Eichstädt, PTB-Fachbereich 8.4 Mathematische Modellierung und Datenanalyse,

Tel. (030) 3481-7946, E-Mail: sascha.eichstaedt@ptb.de

Wissenschaftliche Veröffentlichung
S. Eichstädt, F. Schmähling, G. Wübbeler, K. Anhalt, L. Bünger, U. Krüger and C. Elster (2013). Comparison of the Richardson-Lucy method and a classical approach for spectrometer bandpass correction. Metrologia 50, 107 – 118

Imke Frischmuth | PTB
Weitere Informationen:
http://www.ptb.de/
http://www.ptb.de/de/aktuelles/archiv/presseinfos/pi2013/pitext/pi130927.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Bioverfahrenstechnik - Mit Kugeln optimal messen
01.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme

nachricht Neues Verfahren für zukünftige Batterien
29.11.2017 | Hochschule Aalen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Im Focus: Realer Versuch statt virtuellem Experiment: Erfolgreiche Prüfung von Nanodrähten

Mit neuartigen Experimenten enträtseln Forscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und der Technischen Universität Hamburg, warum winzige Metallstrukturen extrem fest sind

Ultraleichte und zugleich extrem feste Werkstoffe – poröse Nanomaterialien aus Metall versprechen hochinteressante Anwendungen unter anderem für künftige...

Im Focus: Geburtshelfer und Wegweiser für Photonen

Gezielt Photonen erzeugen und ihren Weg kontrollieren: Das sollte mit einem neuen Design gelingen, das Würzburger Physiker für optische Antennen erarbeitet haben.

Atome und Moleküle können dazu gebracht werden, Lichtteilchen (Photonen) auszusenden. Dieser Vorgang verläuft aber ohne äußeren Eingriff ineffizient und...

Im Focus: Towards data storage at the single molecule level

The miniaturization of the current technology of storage media is hindered by fundamental limits of quantum mechanics. A new approach consists in using so-called spin-crossover molecules as the smallest possible storage unit. Similar to normal hard drives, these special molecules can save information via their magnetic state. A research team from Kiel University has now managed to successfully place a new class of spin-crossover molecules onto a surface and to improve the molecule’s storage capacity. The storage density of conventional hard drives could therefore theoretically be increased by more than one hundred fold. The study has been published in the scientific journal Nano Letters.

Over the past few years, the building blocks of storage media have gotten ever smaller. But further miniaturization of the current technology is hindered by...

Im Focus: Successful Mechanical Testing of Nanowires

With innovative experiments, researchers at the Helmholtz-Zentrums Geesthacht and the Technical University Hamburg unravel why tiny metallic structures are extremely strong

Light-weight and simultaneously strong – porous metallic nanomaterials promise interesting applications as, for instance, for future aeroplanes with enhanced...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Papstar entscheidet sich für tisoware

08.12.2017 | Unternehmensmeldung

Natürliches Radongas – zweithäufigste Ursache für Lungenkrebs

08.12.2017 | Unternehmensmeldung

„Spionieren“ der versteckten Geometrie komplexer Netzwerke mit Hilfe von Maschinenintelligenz

08.12.2017 | Biowissenschaften Chemie