Immisa saynisyahano cabbir ah ayaa loo baahan yahay si loo cabbiro nalka LED? Cilmi-baarayaasha Machadka Qaranka ee Heerarka iyo Tignoolajiyada (NIST) ee Maraykanka, tiradani waa kala badh sidii ay ahayd dhowr toddobaad ka hor. Bishii Juun, NIST waxay bilawday bixinta adeegyo tayo-badbaadin degdeg ah, sax ah, iyo shaqaale badbaadin si loo qiimeeyo iftiinka nalalka LED-ka iyo alaabada kale ee nalka adag ee gobolka. Macaamiisha adeeggan waxaa ka mid ah kuwa sameeya nalalka LED-ka iyo shaybaarrada kale ee cabbirka. Tusaale ahaan, laambad la miisaamay waxay xaqiijin kartaa in nalka LED-ka ee 60 watt ee ku jira nalka miiska uu si dhab ah u dhigma 60 watts, ama la hubiyo in duuliyaha diyaaradda dagaalku leeyahay nalal ku habboon.

Soosaarayaasha LED waxay u baahan yihiin inay hubiyaan in nalalka ay soo saarayaan ay run ahaantii u iftiimeen sidii loogu talagalay. Si taas loo gaaro, ku cabbir nalalkan oo leh sawir-qaade, kaas oo ah qalab cabbiri kara dhalaalka dhammaan mawjadaha dhererka iyadoo la tixgelinayo dareenka dabiiciga ah ee isha bini'aadamka midabyo kala duwan. Muddo tobanaan sano ah, shaybaarka sawir-qaadista ee NIST waxa uu buuxinayey baahiyaha warshadaha isagoo siinaya nalka LED-ka iyo adeegyada cabbirida sawir-qaadista. Adeeggani waxa uu ku lug leeyahay cabbiraadda dhalaalka LED-ka macmiilka iyo nalalka kale ee adag, iyo sidoo kale cabbirida sawir-qaadista macmiilka. Ilaa hadda, shaybaadhka NIST waxa uu cabbirayey dhalaalka nalka iyada oo hubanti la'aantu ay aad u yar tahay, iyada oo ay jirto khalad u dhexeeya 0.5% iyo 1.0%, kaas oo u dhigma adeegyada is-kaabaynta caadiga ah.
Hadda, iyada oo ay ugu wacan tahay cusboonaysiinta shaybaadhka, kooxda NIST ayaa saddex jibaartay hubanti-la'aantan ilaa 0.2% ama ka hooseeya. Guushani waxay ka dhigaysa adeegga iftiiminta iftiinka LED-ka cusub mid ka mid ah kuwa ugu wanaagsan adduunka. Saynis yahanadu waxay sidoo kale si weyn u soo gaabiyeen wakhtiga calibka. Nidaamyadii hore, samaynta is-habaynta macaamiisha waxay qaadanaysaa ku dhawaad ​​maalin dhan. Cilmi-baaraha NIST Cameron Miller ayaa sheegay in shaqada inteeda badan loo isticmaalo in lagu dejiyo cabbir kasta, lagu beddelo ilaha iftiinka ama qalabka wax baara, gacanta lagu hubiyo masaafada u dhexeysa labada, ka dibna dib loogu habeeyo qalabka cabbirka xiga.
Laakiin hadda, shaybaarku wuxuu ka kooban yahay laba miis oo qalabaysan oo otomaatig ah, midna isha iftiinka iyo kan kale ee qalabka wax baara. Jadwalku wuxuu ku socdaa habka raadraaca oo wuxuu dhigayaa baaraha meel 0 ilaa 5 mitir u jirta iftiinka. Fogaanta waxaa lagu xakameyn karaa 50 qaybood halkii milyan ee hal mitir (micrometer), taas oo ah qiyaastii kala badh ballaca timaha bini'aadamka. Zong iyo Miller waxay barnaamijin karaan miisaska si ay isu guuraan iyada oo aan loo baahnayn faragelin joogto ah oo bini'aadmi ah. Waxay qaadan jirtay maalin, laakiin hadda waxa lagu dhamayn karaa dhawr saacadood gudahood. Uma baahnid in la beddelo qalab kasta, wax walba waa halkan waxaana la isticmaali karaa wakhti kasta, siinta cilmi-baarayaasha xoriyad badan oo ay ku sameeyaan waxyaabo badan oo isku mid ah waqti isku mid ah sababtoo ah gabi ahaanba waa iswada.
Waxaad ku noqon kartaa xafiiska si aad shaqo kale u qabato inta uu socdo. Cilmi-baarayaasha NIST waxay saadaaliyaan in saldhigga macaamiisha uu ballaarin doono maadaama shaybaarku uu ku daray dhowr astaamood oo dheeri ah. Tusaale ahaan, qalabka cusubi wuxuu qiyaasi karaa kamaradaha hyperspectral, kuwaas oo cabbiraya hirarka iftiinka iftiinka marka loo eego kamaradaha caadiga ah ee sida caadiga ah qabta saddex ilaa afar midab. Laga soo bilaabo sawir-qaadista caafimaadka ilaa falanqaynta sawirada dayax-gacmeedka ee Dhulka, kamaradaha hyperspectral ayaa sii kordhaya caan. Macluumaadka ay bixiyeen kamaradaha sare ee hawada sare ku salaysan ee ku saabsan cimilada dhulka iyo daaqa ayaa awood u siinaya saynisyahannadu inay saadaaliyaan macaluusha iyo fatahaadaha, waxayna ka caawin karaan bulshooyinka qorsheynta gargaarka degdegga ah iyo musiibada. Shaybaadhka cusub ayaa sidoo kale u sahli kara oo waxtar u leh cilmi-baarayaasha si ay u cabbiraan bandhigyada casriga ah, iyo sidoo kale bandhigyada TV-ga iyo kumbuyuutarrada.

Fogaan sax ah
Si loo cabbiro sawir-qaadista macmiilka, Saynis-yahannada NIST waxay adeegsadaan ilaha iftiinka ballaadhan si ay u iftiimiyaan aaladaha, kuwaas oo asal ahaan ah iftiin cad oo leh mawjadaha dhererka badan (midabo), dhalaalkeeduna aad buu u cad yahay sababtoo ah cabbirada waxaa lagu sameeyaa sawir-qaadayaasha caadiga ah ee NIST. Si ka duwan laysarka, iftiinka cad ee noocan ahi waa mid aan isku xidhnayn, taas oo macnaheedu yahay in dhammaan iftiinka mawjadaha kala duwani aanay isku mid ahayn. Marka la eego xaalad ku habboon, cabbirka ugu saxsan, cilmi-baarayaashu waxay isticmaali doonaan laysarka la hagaajin karo si ay u dhaliyaan iftiin leh mawjadaha dhaadheer ee la kontarooli karo, sidaa darteed hal mawjadaha dhererka iftiinka ah ayaa hal mar lagu shido qalabka wax baadha. Isticmaalka laysarka la hagaajin karo waxay kordhisaa saamiga signal-ilaa-sanqa ee cabbirka.
Si kastaba ha ahaatee, waagii hore, lasers-tunable looma isticmaali karo in lagu cabbiro sawir-qaadayaasha sababtoo ah laser-ka hirarka dhererka ah ayaa naftooda farageliya si ay u kordhiyaan qaylada kala duwan ee calaamadaha ku salaysan hirarka la isticmaalay. Iyada oo qayb ka ah horumarinta shaybaarka, Zong waxa uu sameeyay nashqad sawir-qaade la habeeyey oo hoos u dhigaysa qayladan ilaa heer la dayacay. Tani waxay suurtogal ka dhigaysaa in la isticmaalo laser-tunable markii ugu horeysay si loo cabbiro sawir-qaadayaasha iyada oo aan la hubin. Faa'iidada dheeraadka ah ee naqshadda cusub ayaa ah in ay ka dhigto qalabka nalka si sahlan loo nadiifiyo, maaddaama daloolka quruxda badan hadda lagu ilaaliyo daaqadda muraayadda ee xiran. Cabbirka xoojinta wuxuu u baahan yahay aqoon sax ah oo ku saabsan inta uu wax-sheeguhu ka fog yahay isha iftiinka.
Ilaa hadda, sida shaybaadhada kale ee sawir-qaadista, shaybaadhka NIST wali ma hayo hab sax ah oo lagu cabbiro masaafadan. Tani waxay qayb ahaan sabab u tahay daloonka aaladaha, kaas oo iftiinka lagu ururiyo, uu yahay mid aad u khiyaano badan oo aan la taaban karin qalabka cabbiraadda. Xalka guud waa in cilmi-baarayaashu ay marka hore cabbiraan iftiinka isha iftiinka oo ay iftiimiyaan oog leh meel gaar ah. Marka xigta, isticmaal macluumaadkan si aad u go'aamiso masaafadan adigoo isticmaalaya sharciga labajibbaaran ee ka soo horjeeda, kaas oo qeexaya sida xoogga iftiinka iftiinka uu hoos ugu dhaco si xad dhaaf ah iyadoo la kordhinayo masaafada. Cabbirkan laba-tallaabo ah ma fududa in la hirgeliyo waxayna soo bandhigaysaa hubanti la'aan dheeraad ah. Nidaamka cusub, kooxdu hadda way ka tagi kartaa habka labajibbaaran ee ka soo horjeeda waxayna si toos ah u go'aamin kartaa masaafada.
Habkani waxa uu isticmaalayaa kamarad ku salaysan mikroskoob, oo leh mikroskoob fadhiya marxaladda isha iftiinka oo diiradda saaraya calaamadaha booska ee marxaladda ogaanshaha. Mikroskoob-ka labaad waxa uu ku yaalaa kursiga qalabka wax baadha waxana uu diirada saaraa calamadaha booska ee kursiga isha iftiinka. Go'aanso masaafada adiga oo hagaajinaya daloolka baaraha iyo booska isha iftiinka si diiradda loo saaro mikroskoobyada kala duwan. Mikroskoobyadu aad bay ugu nugul yihiin in diiradda la saaro, waxayna aqoonsan karaan xitaa dhowr mikromitir. Qiyaasta fogaanta cusub ayaa sidoo kale u sahlaysa cilmi-baarayaasha inay cabbiraan "xoogga dhabta ah" ee LED-yada, taas oo ah nambar gooni ah oo tilmaamaya in qadarka iftiinka ay sii daayaan LEDs uu ka madax bannaan yahay fogaanta.
Marka laga soo tago sifooyinkan cusub, saynis yahanada NIST waxay sidoo kale soo kordhiyeen qalabyada qaarkood, sida qalabka loo yaqaan 'goniometer' kaas oo bedeli kara nalalka LED si loo cabbiro inta iftiinka ka soo baxaya xaglo kala duwan. Bilaha soo socda, Miller iyo Zong waxay rajeynayaan inay isticmaalaan spectrophotometer adeeg cusub: cabbiraadda ultraviolet (UV) ee LEDs. Isticmaalka suurtagalka ah ee LED-ka ee soo saarista fallaadhaha ultraviolet waxaa ka mid ah in la iftiimiyo cuntada si ay u kordhiso cimrigeeda, iyo sidoo kale jeermiska biyaha iyo qalabka caafimaadka. Dhaqan ahaan, shucaaca ganacsigu wuxuu isticmaalaa iftiinka ultraviolet ee ay sii daayaan laambadaha uumiga meerkurigu.