Измерение Ультрафиолетового Излучения (UVA — UVB — UVC)
(UVA) Ультрафиолетовое излучение A (UVB) Ультрафиолетовое излучение B (UVC) Ультрафиолетовое излучение C
ИЗМЕРЕНИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ UVA UVB UVC (215-315 нм)
Ультрафиолетовая радиация
Спектр видимого излучения.
Ультрафиолетовое излучение — это область электромагнитного излучения, длина волны которого в вакууме составляет от 380 до 60 нанометров.
Есть три типа UV излучения
UV-A излучение находится в диапазоне от 315 до 400 нанометров. Это самый безопасный вид.
Ультрафиолетовое излучение типа A (UVA) с длиной волны 400-320 нанометров (нм). UVA — это самый большой источник солнечного света на поверхности земли, оно хорошо проникает под поверхностные слои кожи. Внешние слои кожи получают в 18 раз больше энергии от UVA, чем от UVB. 48% годовой дозы UVA приходится на лето и 52% — на остальное время года. UVA (в отличие от UVB) не фильтруется оконным стеклом и, относительно, не зависит от высоты и атмосферных условий.
УФ-B: это излучение в вакууме, находится в диапазоне от 280 до 315 нм. Вызывает загар, но может быть опасным.
Ультрафиолетовое излучение типа B (UVB). UVB (320-290 нм) достигает меньшего количества на поверхности земли из-за поглощения большей части его озоновым слоем. Но опять же, этого достаточно, чтобы нанести ущерб. 72% годовой дозы UVB излучения принимается на лето и 28% — на остальное время года. Ультрафиолетовые лучи (UVB) вызывают большее повреждение внешних частей глаза (таких как роговица и хрусталик), потому что они проникают, чтобы защитить внутреннюю часть глаза. Они также вызывает повреждение век и ожоги кожи (ультрафиолетовые лучи не вызывают ожогов).
UV-C — это излучение в вакууме, находится в диапазоне от 40 нм до 280 нм. Это самый опасный вид ультрафиолетового излучения, поскольку оно использовалось при лабораторных мутациях.
Ультрафиолетовое излучение типа C (UVC). UVC (290–200 нм) чрезвычайно вредено для кожи, но полностью поглощается стратосферным озоном и не достигает поверхности земли.
Основной источник ультрафиолетового излучения — солнце.
Оно достигает Земли за счет повторного выброса из стратосферы. Это опасное излучение, озоновый слой защищает от него земную поверхность.
Вот почему озоновая дыра — серьезная экологическая проблема.
Когда ультрафиолетовое излучение взаимодействует с ДНК, оно вызывает перестройку, при которой два смежных основания тимина образуют димеры тимина.
Форма ДНК изменяется локально в месте образования димеров, заставляя полимеразы как ДНК, так и РНК проходить через них, таким образом изменяя рамку считывания, что приводит к мутациям.
Организмы разработали несколько различных механизмов для восстановления диммеров тимина, таких как фермент фотолаза, который активируется синим излучением и разделяет диммеры. Другие механизмы затрагивают участок, где образуются димеры, и ДНК-полимераза заполняет недостающие основания.
Способность человеческого тела защищать и восстанавливать повреждения, вызванные ультрафиолетовым излучением, снижается в течение нашей жизни. Некоторые люди испытывают реакции светочувствительности на воздействие УФ-излучения (светочувствительность) из-за генетико-метаболических особенностей или употребления наркотиков. Как правило, чем короче длина волны, тем выше риск воздействия УФ-излучения.
Солнечный свет и глаза
Ультрафиолетовое излучение достигает ваших глаз в основном через отражение от поверхностей, таких как асфальт, песок, вода, стекло и снег (лыжники, которые временно «ослеплены» (на 24-48 часов), если их оставить без очков на снегу, они фактически получают фотокератит — воспаление поверхностной роговицы глаза, пропорциональное ожогу кожи).
Внутри глаза хрусталик и роговица фильтруют UV- излучение, но, со временем, эта инфильтрация вызывает повреждение глаз. Особенно, это касается линз, которые после долгих лет поглощения UV- лучей, приобретают желтоватый цвет и размываются (это водопад ).
Хрусталик — это структура глаза, которая фокусирует свет, чтобы достигать определенных участков сетчатки — подкладки в задней части глаза, содержащей рецепторные клетки стимула. При такой фокусировке, часть UV-излучения достигает задней части глаза, где также может вызвать повреждение.
Острое воздействие приводит к ожогам век, фотокератиту (кератиту и фотоконъюнктивиту — воспалению роговицы).
Хроническое воздействие ультрафиолета может вызвать появление лоскутов (появление раковых образований, начинающихся во внутреннем углу глаза), катаракту, дегенерацию желтого пятна и даже рак кожи вокруг глаз, век или внутренней части глаза.
При травмах, в результате острого воздействия, достаточно даже полудня на пляже без солнцезащитных очков и шляпы, чтобы пострадать. Например, чувствительный человек с ожогом роговицы, который он, вероятно, заметит ночью, после возвращения домой, когда ляжет спать, и проснётся с сильной болью в глазах.
С другой стороны, долгосрочные повреждения не возникают в одночасье, а накапливаются с течением времени, действуя кумулятивно. Это означает, что каждый раз, когда глаза подвергаются воздействию ультрафиолетовых лучей без защиты, новые поражения добавляются к предыдущим.
Кто больше всего в опасности
В группу высокого риска как острого, так и хронического воздействия входят люди со светлой кожей и светлыми глазами, младенцы, малыши и маленькие дети, а также пациенты с хирургическим вмешательством по удалению катаракты глаза, которые прошли фотодинамическую терапию для дегенерации желтого пятна и лица, принимающих препараты, повышающие чувствительность к свету (например, некоторые антибиотики и противозачаточные средства).
А также те, кто в полдень работают на открытом воздухе (фермеры, рыбаки, строители и т. д.), те, кто работают в местах с искусственными источниками ультрафиолетового излучения и особые группы населения, такие как любители водных и зимних видов спорта (чаще всего 20-летние), занимающиеся серфингом.
Источники UV-излучения в лабораториях
Основным источником ультрафиолетового излучения в лабораториях являются бактерицидные лампы и ультрафиолетовые банки.
Ультрафиолетовые банки производят UV-B излучение (312 нм), которое опасно для кожи и глаз. Для правильного использования необходимо закрывать акриловый колпачок устройства при наблюдении за гелем, носить фартук (излучение не проникает через одежду), перчатки и защитные очки.
Камера с ламинарным потоком оснащена бактерицидной лампой, излучающей UV-C (253,7 нм). Использование лампы для стерилизации рабочего пространства кабины производится в течение 5-10 минут и после уведомления коллег о том, что они не должны присутствовать. После стерилизации, комнату необходимо проветрить, так как UV-C излучение производит озон.
Средства индивидуальной защиты
При работе с источниками UV — излучения необходимо использовать следующее оборудование.
- Абсорбирующие солнцезащитные очки, очки с UV фильтром, контактные линзы с UV фильтром, защитные очки или маску для лица.
- Перчатки
- Фартуки или лабораторные халаты.
- Обучение
Α. Подробные измерения
1) Контрольно-пропускные пункты:
Для низких частот измерения вашего пространства оцениваются в баллах.
Для получения дополнительных знаний о воздействии солнечных лучей и ультрафиолета и для овладения отелем наилучшей информацией с целью проявления особой чувствительности к своим клиентам.
2) Подготовить исследование, которое включает как минимум следующее:
а) Захват точечных измерений, чтобы вы полностью знали о почасовом воздействии UVA UVB UVC радиации
б) Дополнительная карта (за исключением абсолютных значений) будет снабжена цветовым кодом, обозначающим области, которые превышают допустимые пределы, как указано в Национальных и Европейских рекомендациях по охране здоровья для офисных помещений или зон хранения чувствительных материалов.
3) Исследование должно включать предложения с таблицами превышений в точках, которые необходимо определить.
На следующих диаграммах показаны низкочастотные источники ЭДС : UVA / UVB / UVC
Исследование будет подготовлено и подписано 4 учеными минимум 2 из команды LAZER Университета Крита. Математик из компьютерной науки и физик-эколог.
Измерение уровня электромагнитного поля
На современных производственных предприятиях и в коммерческих зданиях измерение электромагнитного поля (ЭМП) – важный элемент обеспечения санитарной безопасности рабочих мест персонала.
Оказываемые услуги
Измерение уровней электромагнитных полей в помещении/на селитебной территории/на рабочем месте
3000 рублей
Измерение уровня электростатического поля на рабочем месте
1000 рублей
Измерение электромагнитных полей радиочастотного диапазона от передающего радиотехнического объекта (внешние антенны)
12300 рублей
Измерение электромагнитных полей радиочастотного диапазона от передающего радиотехнического объекта от внутренних антенн (до 51 антенны)
1750 рублей
Измерение уровней электромагнитных полей радиочастотного диапазона от передающего радиотехнического объекта от внутренних антенн и в аппаратных базовых станций (от 51 до 151 антенны)
1160 рублей
Измерение уровней электромагнитных полей радиочастотного диапазона от передающего радиотехнического объекта от внутренних антенн (от 151 антенны и более)
580 рублей
Измерение уровней электромагнитных полей радиочастотного диапазона от передающего радиотехнического объекта в аппаратных базовых станций
580 рублей
Что такое электромагнитное излучение
Электромагнитное излучение — динамическое колебание электромагнитного поля в окружающем пространстве. Природные формы явления возникли в процессе образования планеты. Также существуют искусственные формы, они являются следствием различных видов человеческой деятельности.
Техническое описание электромагнитной волны складывается из трех параметров:
- длина волны — зафиксированное расстояние между соседними точками электромагнитного излучения. Амплитуда их колебания непременно должна находиться в пределах одной фазы.
- поляризация — уровень поперечной анизотропии при одновременном колебании нескольких электромагнитных волн на единой плоскости.
- частота — количество гребней одной волны, зафиксированное детектором в течение секунды. Общепринятая единица измерения — герцы.
- радиоволны — подразделяются на ультракороткие, короткие, средние, длинные и сверхдлинные. Диапазон длины — от 10-ти км до 1-го мм. Диапазон частот — от 30-ти кГц до 300-т ГГц.
- инфракрасное (тепловое) излучение — диапазон длины — от 1-го мм до 780 нм. Диапазон частот — от 300-т ТГц до 429 ТГц.
- видимый (доступный человеческому глазу) свет — диапазон длины — от 400-т нм до 780-т нм. Диапазон частот — от 385-т ТГц до 790-т ТГц.
- ультрафиолет — диапазон длины — от 10-ти нм до 400-т нм. Диапазон частот — от 7,5х10^14-ти Гц до 3х10^16-ти Гц.
- рентгеновские лучи — диапазон длины — от 0,01-го нм до 10-ти нм. Диапазон частот — от 3х10^16-ти Гц до 3х10^19-ти Гц.
- гамма-волны — диапазон длины — от практически нулевых значений до 0,01 нм. Диапазон частот — от 3х10^19-ти Гц и более.
Влияние ЭМП на человека
В результате активного развития цивилизации произошло существенное усиление естественного геомагнитного фона. Основным толчком стало мощное техногенное воздействие на окружающую среду. Повсеместный ввод в эксплуатацию многочисленных радиоэлектронных и радиотехнических устройств привёл к созданию невидимой электромагнитной паутины, которая сегодня опутала всю планету.
Современный человек практически круглосуточно находится под воздействием ЭМП. К числу мощных источников излучения относятся базовые станции спутниковой и сотовой связи, передатчики многочисленных телерадиокомпаний, радиолокационные и радиорелейные станции, трансформаторные подстанции, линии электропередачи и другое.
Также заметное воздействие на человеческий организм оказывают различные электробытовые приборы, электросчетчики и скрытая в стенной обшивке электропроводка.
Электромагнитное поле обладает накопительными свойствами. Превышение максимально допустимой дозы в человеческом организме оказывает крайне негативное влияние на здоровье.
К каким проблемам приводит длительное воздействие ЭМП на человеческий организм?
Многочисленные исследования отечественных и зарубежных специалистов подтверждают факт разрушительного воздействия ЭМП с превышением допустимых норм на организм человека. При длительном взаимодействии с источниками электромагнитного излучения в первую очередь страдают нервная, сердечно-сосудистая, иммунная, эндокринная и половая система. В них происходят следующие изменения:
Нервная система. Происходит нарушение передачи нервных импульсов. Возникают вегетативная дисфункция, постоянная слабость, быстрая утомляемость и частая раздражительность. В особо тяжёлых случаях — потеря сна и ослабление памяти.
Сердечно-сосудистая система. Наблюдается лабильность артериального давления и пульса, возникают частые боли в области сердца. В крови происходит снижение эритроцитов и лейкоцитов. Всё это способно привести к инфаркту миокарда или инсульту.
Иммунная и эндокринная системы. Продолжительное воздействие ЭМП вызывает существенное угнетение иммуногенеза и критическое отягощение течения инфекционного процесса. Электромагнитное поле СВЧ подавляет развитие т-клеточной системы, провоцирует снижение активности гипофиза, увеличение свертываемости крови и рост выработки адреналина. Отклонения подобного характера способны привести к заболеванию щитовидной железы и возникновению онкологии.
Половая система. Наибольшему риску подвергаются женщины на ранних сроках беременности. Электромагнитное излучение может негативно отразиться на развитии плода, привести к преждевременным родам и врожденным уродствам.
Периодическое измерение уровня электромагнитного излучения сегодня просто необходимо как на рабочем месте, так и дома. Ведь его постоянное воздействие может пагубно отразиться на самочувствии. Поэтому следует регулярно проверять уровень ЭМП, что позволит предупредить негативные последствия. Обычно такое исследование выполняют специалисты аккредитованной лабораторией по заявлению заинтересованных лиц или в случае потенциальной опасности превышения такого показателя, как норма ЭМИ. Приборный парк испытательного центра должен периодически проходить проверку в специализированных учреждениях для гарантии точности измерений.
Допустимые нормы воздействия ЭМП для рабочих мест указаны в нормативных документах. Согласно принятым нормам, прибор для измерения ЭМП должен показывать не более 50-300 ГГц. Средства и методы для проведения экспертизы ЭМП подбираются специалистами, которые имеют аккредитацию на выполнение подобных мероприятий.
Электромагнитное поле СВЧ. Нормы и требования СанПиН
Для предотвращения концентрации в человеческом организме критического уровня электромагнитного облучения санитарно-эпидемиологической службой Российской Федерации были разработаны специальные нормы и требования. Они обязательны как для крупных промышленных объектов, так и для малых предприятий, лечебных и учебных учреждений.
В документе детально прописаны правила размещения и применения источников высокочастотного излучения. Так, например, передающие устройства телерадиокомпаний и генераторы СВЧ необходимо размещать исключительно в отдельных помещениях. Установка маломощных измерительных генераторов допускается в общих помещениях, но при регулярном контроле уровня облучения и строгом соблюдении мер безопасности всего персонала. При наличии нескольких генераторов СВЧ на территории помещения должен быть разработан график их поочередной эксплуатации.
Для обеспечения безопасности на рабочих местах персонала необходимо свести к возможному минимуму интенсивность излучения источников ЭМИ. Провести дополнительное экранирование рабочей зоны или организовать дистанционное управление устройством. Снабдить сотрудников предприятия обязательным набором средств индивидуальной защиты.
А также нормативными актами СанПиН предусмотрены особые правила планировки помещения, в котором используются источники электромагнитного излучения, и требования к системе вентиляции.
Допустимые уровни напряженности ЭМИ изложены в таких документах, как СанПиН 2.1.8/2.2.4.1383-03, главе V СанПиН 1.2.3685-21, главе XIII СанПиН 2.1.3684-21, МУК 4.3.1167-02 ГОСТ 12.1.045-84. Контроль уровня излучения необходим для сравнения фактических показателей и предельных значений, разработки мер безопасности для исключения пагубного влияния ЭМП на здоровье людей. Для контроля норм ПДУ осуществляется измерение электромагнитного излучения и поля в соответствии с установленным порядком.
На территории РФ допустимым уровнем ЭМИ для радиотехнических объектов является показатель 10 мкВт/см². При существенном превышении норм возможно плохое самочувствие. Последствиями электромагнитных воздействий могут быть: снижение иммунитета, повышенная утомляемость, расстройства ЦНС, развитие злокачественных опухолей и пр. Узнать, является ли уровень ЭМИ на рабочих местах или в доме нормальным, можно с помощью измерения ЭМП специальным оборудованием. Современные приборы позволяют провести измерения в необходимом частотном диапазоне с высокой точностью, а также могут обнаружить источник ЭМИ.
Как происходит измерение ЭМИ?
Для установления текущих параметров источников ЭМИ группа инженеров выезжает на объект и проводит комплексный анализ с использованием современных цифровых приборов. Чтобы получить максимально точные данные, производится измерение
Уровня электромагнитного излучения с использованием нескольких локаций. Основная — в зоне прямой видимости излучающего оборудования. Дополнительные — на временных и постоянных рабочих местах персонала, в смежных помещениях.
При циклическом изменении параметров излучающего оборудования в течение суток возможно измерение электромагнитного поля на протяжении всего рабочего дня.
По итогам проведенных исследований специалисты готовят протокол, в котором подробно отображается вся необходимая информация по текущим параметрам НДЛ (индукция магнитного поля) и в/м (напряженность электрического поля).
Для наиболее объективной оценки параметров процедура замера осуществляется на определенной высоте относительно рабочего места или зон отдыха, а также в разных точках измерения. При непостоянном источнике ЭМИ измерения выполняются несколько раз через определенные периоды времени, а также проводятся мониторинговые измерения ЭМП в течение продолжительного времени.
Заказывать подобные исследования выгоднее и надежнее в специализированных организациях, где работают специалисты с большим практическим опытом, имеют в своем распоряжении высокотехнологичное оборудование. Заключение договора и наличие лицензии является гарантией безопасности. Полученные результаты имеют юридическую силу и выдаются заказчику.
На каких объектах чаще всего фиксируются завышенные показатели?
В большинстве случаев приборы фиксируют показатели, превышающие установленные СанПиН нормы, на объектах, где сохраняется использование ЭЛТ-мониторов.
Кроме того, к частым и значительным превышениям допустимых норм электромагнитного излучения приводят:
- высокая концентрация вычислительной техники на сравнительно небольшой площади;
- допущенные неточности при создании заземления;
- наличие в стенах и перекрытии здания крупных металлических конструкций.
Приборы для измерения электромагнитного излучения (ЭМИ)
На сегодняшний день существует множество различных приборов для измерения электромагнитного излучения. Среди них есть как очень дорогие универсальные модели, так и довольно бюджетные, упрощенные модификации. На тематических форумах распространено мнение, что последними целесообразно пользоваться для самостоятельного измерения магнитного поля. Это довольно серьёзное заблуждение, и вот почему:
- для получения корректных результатов измерения необходимо в точности соблюсти все соответствующие требования СанПин. В зависимости от метода исследования и локации они существенно разнятся.
- подобрать оптимальный метод исследования можно на основе данных по уровню концентрации энергии, интенсивности магнитного поля и частотному диапазону волн. Для этого необходимо обладать специальными знаниями. В противном случае результаты измерения окажутся довольно приблизительными.
- у каждого прибора особый алгоритм работы. Для правильного и эффективного использования устройства также необходимо обладать специальными знаниями и опытом.
- любой прибор для измерения ЭМИ обязательно должен быть сертифицирован, а лицо, проводящее исследование, — иметь лицензию на данную сферу деятельности.
Поэтому измерение ЭМП следует доверить специалистам.
По заявкам промышленных и коммерческих предприятий выполняются измерения уровня ЭМП:
- в офисных помещениях, в рамках планового надзора;
- на земельных участках на этапах разработки проекта и строительства зданий;
- в кибер-кафе и компьютерных классах общеобразовательных учреждений;
- перед вводом в эксплуатацию новостроек.
- при вводе в эксплуатация вышек сотовой связи, а также периодический контроль измерений действующих вышек.
Особенно важны измерения ЭМП если вблизи располагаются источники ЭМИ: радиолокационные и сотовые станции, вышки радиосвязи, линии электропередач, антенны. Также есть источники, находящиеся в помещении: wi-fi роутеры, бытовая техника, силовые кабели, счетчики электроэнергии, ПК и другие источники. После проведения всех измерений составляется протокол принятой формы с выводами: соответствует или нет уровень ЭМП допустимым нормам. Также в заключении даются подробные рекомендации для улучшения ситуации.
Точные измерения от компании «Радэк»
В техническом арсенале компании «Радэк» имеются высокоточные устройства ненаправленного приема со встроенными изотропными датчиками, широкополосные измерители магнитного поля Narda SRM-3006, Narda NBM 550, ПЗ-41, ПЗ-31 и другие портативные приборы.
Всё высокочастотное оборудование имеет сертификаты на полное соответствие текущим требованиям Роспотребнадзора, а также действующие свидетельства о поверке. Оно рассчитано на проведение высокоточных измерений электромагнитного излучения. Возможная погрешность полученных результатов не превышает максимально допустимые значения, указанные в нормативных актах санитарно-эпидемиологической службы.
Широкий технический парк позволяет нашим специалистам проводить точное измерение напряженности электромагнитных полей на объектах разного уровня сложности.
Зона охвата — Москва и Московская область.
Как заказать измерения электромагнитных полей
Компания Радэк имеет все необходимые лицензии, аттестаты и сертификаты для оказания услуг по измерению электромагнитного поля.
Наши специалисты обладают многолетним опытом измерения электромагнитного излучения на объектах различной сложности: в жилых и коммерческих зданиях, учебных и медицинских учреждениях, на небольших производственных предприятиях и крупных промышленных центрах. Работы проводятся во всех необходимых локациях: в режиме прямой видимости источника магнитного излучения, смежных помещениях и на прилегающей территории.
В перечень оказываемых услуг входит:
- измерение уровня ЭМП и ЭМИ на всей площади объекта;
- измерение ЭМП радиочастотного диапазона от внутренних и внешних антенн передающего радиотехнического центра;
- измерение уровня ЭСП на рабочем месте.
Чтобы получить подробную консультацию и заказать услугу, свяжитесь с нашим менеджером. Контактные номера телефона и адрес электронной почты указаны на странице обратной связи.
Мы составим подходящий для Вашего объекта пакет услуг и направим в согласованное время бригаду инженеров.
Обратная связь
Нужна консультация?
Позвоните нам по номеру
+7 (495) 323–77–55 или оставьте свои контакты и мы вам перезвоним
Фотографии
Нм длина волны как расшифровать
Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь c политикой конфиденциальности
Оставьте свой номер и мы с вами свяжемся!
Или Вы можете позвонить нам сами:
+7 902 934 71 72
Согласованность измерений положения длин волн по гиперспектральным изображениям: использование поглощения поля кристаллами трехвалентного железа на длине волны ∼900 нм в качестве индикатора минералогии
Ричард Мерфи (Richard J. Murphy), член IEEE, Свен Шнайдер (Sven Schneider) и Силдомар Т. Монтейро (Sildomar T. Monteiro), член IEEE
Аннотация. Некоторые факторы окружающей среды и эффекты датчиков съемки затрудняют определение положения длины волны и характеристик поглощения в видимом ближнем инфракрасном диапазоне (VNIR) (400–1200 нм) по гиперспектральным изображениям. Для оценки этого явления мы сосредоточимся на поглощении поля кристаллов трехвалентного железа, расположенном на длине волны около 900 нм (F900), поскольку на него влияют как факторы окружающей среды, так и сенсорные эффекты. Координаты, с помощью которых положение длины волны F900 может быть определено по данным, полученным в лабораторных и полевых условиях, оцениваются при искусственном и естественном освещении соответственно. Положение длины волны F900, определенное по лабораторным снимкам, также оценивается как показатель доли гетита в смесях щебня. Результаты сравниваются с результатами, полученными с помощью полевого спектрометра высокого разрешения. Изображения, описывающие положение F 900 по длине волны, показали большую изменчивость и содержали артефакт — последовательное смещение положения длины волны F900 в сторону более длинных волн. Эти эффекты были значительно уменьшены или устранены, когда положение длины волны было определено на основе полиномиальной аппроксимации к данным, что позволило использовать положение волны для картирования гематита и гетита в образцах руды и на вертикальной поверхности (забое шахты). Положение длины волны F900 из полиномиальной аппроксимации сильно положительно коррелировало с долей гетита (R 2 = 0.97)См. Взятые вместе, эти результаты указывают на то, что положение длины волны объектов поглощения по снимкам VNIR должно быть определено на основе полиномиального (или эквивалентного) соответствия исходным данным, а не по самим исходным данным.
Индексные термины: геология, гиперспектральные датчики, классификация изображений, инфракрасная спектроскопия, полезные ископаемые, горнодобывающая промышленность, полиномы, дистанционное зондирование, обработка сигналов, спектральный анализ, картографирование местности.
В течение почти трех десятилетий спектрометры использовались для получения информации о геологии и минералогии поверхности Земли [1]. За это время были разработаны новые аналитические подходы к идентификации и картографированию минералов на гиперспектральных изображениях путем сопоставления их спектральных кривых к библиотекам известных минералов, рассмотренные Plaza et al. [2] и Cloutis [3]. Многие известные методы, такие как картографирование спектральных углов (SAM) и спектральное несмешивание, используют полную размерность данных [4]–[7]. Тем не менее, остается необходимость в извлечении соответствующих характеристик из спектров, таких как положение по длине волны характеристик поглощения. Положение длины волны дает информацию об идентичности поглощающих минералов, а также об аспектах их геохимии, таких как степень катионного замещения [8]–[10]. Способность надежно извлекать информацию о положении длины волны зависит от количества шума в спектре и расположения абсорбционного элемента на спектральной кривой. Определение положения объектов по длине волны в коротковолновом инфракрасном диапазоне (SWIR) является относительно прямолинейным, поскольку объекты являются интенсивными и относительно узкими [11]–[13]. В видимом ближнем инфракрасном диапазоне (VNIR) точное определение положения длины волны является более сложной задачей. Многие свойства, например, трехвалентного железа, шире и расположены в области спектра, подверженной интенсивному атмосферному поглощению (см. рис. 1).
Рис 1. Спектры гетита, измеренные с помощью спектрометра ASD (вверху), спектры одиночных пикселей изображения, измеренные в лаборатории и при естественном солнечном свете (в середине и внизу соответственно). Спектры смещены по вертикальной оси для наглядности (шкала, показывающая коэффициент отражения 10%, указана в правом нижнем углу). Показаны особенности поглощения, вызванные эффектами кристаллического поля (F 515, F 668 и F900). Длины волн, на которые влияет атмосферное поглощение, показаны в нижнем спектре. Спектральные области, обнаруженные отдельными датчиками изображения VNIR и SWIR, показаны над графиком.
WAVELENGTH POSITION OF F900 ДЛЯ HEMATITE И GOETIC REPORTED BY VARIOUS STUDIES
По крайней мере, объяснить, почему подавляющее большинство исследований, в которых позиционирование длины волны использовалось в качестве характеристики при изучении оксидов железа, было проведено в лаборатории с использованием искусственного света [9], [14]–[16], за исключением работы Кудахи и Раманайду [17], которые расширили свои лабораторные исследования в полевых условиях.
Во всех вышеупомянутых исследованиях использовались данные спектрометров, которые обладают высоким спектральным разрешением и разрядностью, что позволяет получать относительно чистые спектры в VNIR с большим отношением сигнал/шум. Определение положения длины волны на гиперспектральных датчиках изображения сложнее, чем на сенсорах без визуализации, по нескольким причинам: 1) данные более зашумлены, особенно в начале и конце зондируемого спектрального диапазона (например, > 930 нм для сенсоров VNIR [18]);
2) полосы пропускания, как правило, шире, чем их аналоги без визуализации; и 3) для получения изображений в VNIR (400–∼970 нм) и SWIR (∼970–2450 нм) частях спектра требуются физически отдельные датчики. Остаточные погрешности при калибровке и пространственной регистрации изображений, полученных отдельными датчиками VNIR и SWIR, могут привести к смещению коэффициента отражения в технических характеристиках в точке пересечения между датчиками. Основные абсорбционные свойства некоторых минералов (например, содержащих трехвалентное железо) расположены в пределах спектральной области, определяемой как VNIR, так и SWIR-тепловизорами, т.е. они находятся на границах сенсоров. Эти комбинированные эффекты представляют собой существенное препятствие для определения истинного положения длин волн объектов VNIR по изображениям. Однако на сегодняшний день ни в одном опубликованном исследовании не оценивалась точность и согласованность, с которой положение длины волны может быть определено по гиперспектральным изображениям для особенностей поглощения в VNIR (400–1200 нм). Чтобы решить эту проблему, мы выбрали поглощение трехвалентного железа в кристаллическом поле, расположенное на длине волны ∼900 нм (F900). Этот объект был выбран потому, что на него влияют все вышеупомянутые факторы, и поэтому он представляет собой сложную проверку нашей способности определить его положение на длине волны по снимкам (см. рис. 1).
В дополнение к F900 спектры VNIR оксидов железа показывают сильное поглощение с центрами на нм ∼515 нм и ∼668 нм, также вызванное эффектами кристаллического поля. Эти особенности кристаллического поля имеют различную интенсивность для гематита и гетита, при этом сила этого признака при длине волны 668 нм возрастает с увеличением доли гетита [19]. Положение длины волны F900 имеет особое значение, так как оно связано с соотношением гетита (FeOOH) по отношению к гематиту (Fe2O3) в образцах железной руды [15], [17]. Увеличение количества гетита по отношению к гематиту приводит к смещению положения длины волны F900 в сторону более длинных волн (см. таблицу I). Следует, однако, подчеркнуть, что сравнение положения длин волн в разных исследованиях не может быть произведено до тех пор, пока не будет выполнено удаление спектрального континуума — необходимое условие для определения положения длины волны — в одном и том же диапазоне длин волн. Обнаружение этого сдвига имеет большое значение для горнодобывающих компаний. Для автоматизации и управления процессом добычи, а также для определения типа руды горнодобывающим компаниям требуется информация об относительном количестве гемати и гетита в забоях шахт (при естественном солнечном свете) и в измельченной руде на конвейерных лентах (при искусственном освещении). Гиперспектральные изображения идеально подходят для решения этой задачи, однако остается неопределенность в отношении согласованности, с которой можно идентифицировать положения о длине волны спомощью этих различных типов освещения. Используя гиперспектральные изображения, полученные при искусственном освещении, мы проверяем точность и согласованность, с которыми положение длины волны F900 может быть определено по образцам композиционно однородных породных порошков и по топографически сложным образцам железной руды. Затем мы проверяем гипотезу о том, что положение длины волны может быть определено по гиперспектральным изображениям с достаточной точностью, чтобы оценить долю гетита в искусственных смесях щебня. Поскольку эти эксперименты проводятся в лаборатории в контролируемых условиях, без влияния промежуточной атмосферы, они представляют собой наилучший сценарий для определения положения длины волны F900 по гиперспектральным изображениям. Затем мы применяем те же методы для определения положения длины волны по снимкам карьера в Пилбаре, Западная Австралия. Это представляло собой более сложный тест для определения положения длины волны, поскольку данные получены красным цветом с использованием естественного солнечного света, на который влияет интенсивное атмосферное поглощение. Большие различия в яркости гематита (с низким коэффициентом отражения) и гетита (с высоким коэффициентом отражения) еще больше увеличивают шум в данных, поскольку максимальное время интеграции сенсора, с которым собираются данные, ограничено точкой насыщения самых ярких пикселей изображения. Поэтому спектры пикселей с более темными минералами (например, гематитом) имеют меньшее отношение сигнал/шум. Несмотря на то, что изображения гематита и гетита, полученные в лаборатории, подвержены той же проблеме, данные, полученные в полевых условиях, содержат дополнительный шум, вызванный поглощением в атмосфере.
II. Mатериалы и Методы
Для обеспечения высококачественных измерений коэффициента отражения и эталона для сравнения спектров изображений был использован полевой спектрометр для измерения коэффициента отражения (350–2500 нм). Спектрометр [Analytical Spec-tral Devices (ASD), Боулдер, штат Колорадо, США] был оснащен отражательным зондом со встроенным источником света высокой интенсивности. Спектры отражения были получены путем измерения калибровочной панели (∼99% Spectralon; Labsphere, North Sutton, NH, США), а затем целевых данных. В каждом случае измерительное окно зонда (диаметром 2 см) находилось в непосредственном контакте с измеряемой поверхностью. Сорок отдельных спектров были усреднены для получения каждого зарегистрированного спектра отражения. В лабораторных условиях спектры обрабатывали до абсолютной отражательной способности путем деления на коэффициент отражения калибровочной панели. Визуальный осмотр спектров показал, что они были очень высокого качества, почти без шума в диапазоне от 400 до 2400 нм. Для удаления любого присутствующего шума к данным с окном 100 нм был применен полиномиальный фильтр [20]. В процессе сглаживания полностью сохранен динамический диапазон и форма исходных спектров. Спектры, полученные таким образом, отныне называются спектрами ASD.
B. Визуализирующая спектрометрия
Система визуализации (Specim, Финляндия) состояла из датчика VNIR (400–970 нм) и датчика SWIR (970–2500 нм). Первый настроен на запись 125 каналов при средней ширине полной длины при полу максимуме (FWHM) 4,63 нм, а второй — на запись 246 каналов при среднем длине волны 6,23 нм. Сенсоры были сконфигурированы таким образом, чтобы иметь одинаковые размеры в пикселях, чтобы облегчить пространственную регистрацию изображений VNIR и SWIR.
1) Трудоемкая съемка: Датчики изображения были установлены на сканирующую раму на номинальном расстоянии от мишени 730 мм. Образцы помещались на стол, линейно перемещаясь под датчиками. Скорость работы стола была скорректирована таким образом, чтобы на изображении сохранилась правильная форма образцов. Источником освещения служили два массива по семь галогенных ламп в каждом. Фонари были расположены таким образом, чтобы освещать цель с обеих сторон рамки сканирования. Калибровочная панель (∼99%) размером 30 см × 3 см была размещена на одном конце стола для сканирования. Калибровочные измерения проводились отдельно для каждого датчика. Поле зрения каждого датчика было расположено в центре калибровочной панели, и было получено ∼300 кадров данных без перемещения лотка линейного сканирования. Время интегрирования было установлено таким образом, чтобы спектры над калибровкой не насыщались. Время интегрирования для измерения калибровочной панели и мишени оставалось постоянным, так как мы хотели имитировать условия в полевых условиях, когда калибровочная панель и мишень были получены на одном и том же изображении (т.е. с одинаковым временем интегрирования).
После получения темновой ток удалялся с изображений построчно. Каждый пиксельный спектр в изображении VNIR был скорректирован на наличие артефакта — увеличения числа отсчетов сенсора в сторону более коротких длин волн, вызванного накоплением заряда в матрице детектора. Калибровка коэффициента отражения проводилась построчно, чтобы исключить вариации освещенности в пространственном измерении матрицы датчиков. Изображения VNIR и SWIR регистрировались в пространстве с помощью простого сдвига одного изображения относительно другого для учета различий в положении датчиков на сканирующей рамке. Затем изображения VNIR и SWIR одних и тех же измерений были объединены в единый куб данных. Эффекты улыбки и трапецеидальных искажений для датчиков изображения были количественно оценены менее чем на 20% от размера пикселя и не наблюдались ни на одном из обработанных изображений.
2) Полевые снимки: Открытые карьеры в Западной Австралии являются труднодоступными условиями для получения гиперспектральных данных. Датчики и компьютерное оборудование должны быть защищены от высоких температур окружающей среды (> 50 ◦ C), прямых солнечных лучей и пыли. Это было сделано путем заключения обоих датчиков в коробку с воздухом, через которую выступали линзы датчиков. Холодный, отфильтрованный, осушенный воздух закачивался в верхнюю часть ящика и выводился через нижнюю. Весь корпус был смонтирован на вращающемся столике для получения изображения.
В поле зрения датчика изображения помещались эталоны отражения различной яркости (Spectralon; с номинальными коэффициентами отражения 15%, 30%, 40% и 100%). Расположение панелей было скорректировано в соответствии с ориентацией откоса забоя шахты. В настоящем исследовании для каждого датчика было выбрано время интегрирования таким образом, чтобы значения пикселей над 30% калибровочной панелью или забоем шахты не насыщались. Данные обрабатывались так, как описано для лабораторных изображений, но были откалиброваны по коэффициенту отражения по каналам с использованием среднего значения пикселей на калибровочной панели. К изображению была применена маска для удаления пикселей, содержащих признаки живой или мертвой растительности (как в [21]).
C. Валидация калибровки длины волны датчиков
Для проверки калибровки длины волны полевого спектрометра ASD и датчиков изображения образцов спектров были получены из калибровочного стандарта Spectralon, легированного гольмием редкоземельных металлов. Гольмиевый стандарт был калиброван в соответствии с национальным лабораторным прослеживаемым стандартом производителем (Labsphere, North Sutton, NH, США). В сертификате калибровки, предоставленном производителем, перечислены несколько интенсивных резких характеристик в области VNIR и одна в SWIR. Измерения гольмиевого стандарта проводились с помощью спектрометра ASD и датчиков изображения. В каждом случае измерения проводились относительно чистого спектралона ∼99% и переводились в единицы абсолютного отражения. Реплицированные спектры, полученные с помощью полевого спектрометра ASD, усреднялись (n = 8). Изображения VNIR и SWIR были получены с панели, и средний спектр был рассчитан по пикселям из центра гольмиевого стандарта. Известные положения длин волн характеристик поглощения гольмиевого стандарта, предоставленные производителем, затем были вычтены из значений, измеренных спектрометром ASD и тепловизорами Specim соответственно (см. таблицу II).
Для спектрометра ASD различия в положении длин волн между известными и измеренными длинами волн были небольшими ( 1 нм) или большинством признаков. Наибольшая разница (2,91 нм) проявилась в признаке No9. Аналогичные результаты были получены
Длина волны неодимового лазера
Неодимовые лазеры занимают лидирующие позиции в современной косметологии благодаря уникальному сочетанию высокой мощности излучения и относительно небольшой длины волны. Именно длина волны является ключевым параметром, определяющим эффективность и безопасность лазерных процедур. В данной статье мы подробно рассмотрим, что представляет собой длина волны, от каких факторов она зависит, какое влияние оказывает на взаимодействие лазерного излучения с биологическими тканями. Особое внимание будет уделено типичным длинам волн неодимовых лазеров, применяемых в косметологии, и принципам выбора оптимальной длины волны для конкретных процедур. Понимание этих аспектов крайне важно для начинающих специалистов, планирующих использовать лазерные технологии в своей практике. Что такое неодимовый лазер и почему он так широко используется в косметологии?Неодимовый лазер — незаменимый помощник косметолога в борьбе с искусственным пигментом и естественной гиперпигментацией, а также в проведении топовой процедуры — карбоновой пилинг. Неодимовый или ND:YAG лазер с алюмо-иттриевым гранатом (кристаллом), активированным ионами неодима. Кристалл генерирует лазерное излучение, которое воздействует на целевые клетки-мишени или по-другому хромофоры: меланин и сам искусственный пигмент. Почему длина волны неодимового лазера — важный параметр? От длины волны зависит на какую глубину проникает энергия и какие хромофоры будут поддаваться лазерному воздействию, а значит зависит и эффективность. Что представляет собой длина волны и от чего она зависит? Свет в виде волны электромагнитного излучения исходит от источника излучения — лазера. Длина волны оптического диапазона измеряется в нанометрах (нм). В зависимости от длины волны выделяют следующие диапазоны электромагнитного излучения: Видимое излучение 700 — 380 нм — можем увидеть своими глазами и в зависимости от длины волны мы увидим определенный цвет: 650-700 нм — красный, 585-620 нм — оранжевый, 450 нм — синий, 400 нм — фиолетовый. Длины волн света могут быть больше, чем длины волн видимого спектра. Эти длины волн, известные как инфракрасные, имеют размер от 700 нм до 1 миллиметра (мм);
- Ультрафиолетовое излучение 380-10 нм
- Рентгеновское 10 нм -5 пм
- Гамма менее 5 пм
Длина волны будет зависеть от типа используемого материала в источнике излучения. Если в качестве материала используется алюмо-иттриевым гранат, активированный ионами неодима, то будет излучаться свет с длиной волны 1064 нм.
С какими длинами волн работает неодимовый лазер?
Длины волн для работы на неодимовом лазере: 532 нм и 1064 нм.
1064 нм — проникающая способность на глубину 7-9 мм, что позволяет разрушить искусственный пигмент даже когда он залегает очень глубоко в подкожно-жировой клетчатке. Длина волны 1064 нм воздействует на молекулы холодных оттенков: черный, синий,фиолетовый,серый. Во время удаления линзой с этой длиной волны мы увидим хорошее осветление пигмента близкое к побелению.
532 нм — зеленый цвет, входит в видимый спектр излучения, данная длина волны способна “увидеть” и разрушить молекулы красного, розового, оранжевого, коричневого цвета, т.е теплые оттенки пигментов. Но не нужно забывать, что для любого неодимового лазера есть своя “слепая зона” — цвета, которые лазер “не видит” : белый, бежевый, желтый.
Эта длина волны является более травматичной, в отличии от 1064 нм .
На такой линзе можно работать только с 1-3 фототипом кожи по Фитцпатрику из-за высокого риска травматизации кожи с большим количеством меланина. Глубина проникающей способности этой длины волны 5-6 мм, а значит удалить пигмент, который залегает более глубоко в коже не удастся. Для получения длины волны 532 нм используется специальная линза, когда длина волны проходит через нее, то луч теряет часть своей мощности, примерно 40-50%. Когда мы работаем с искусственным пигментом длинной волны 532 нм, мы видим едва заметное осветление пигмента.
Выбор длины волны в зависимости от целей
От того, правильно ли вы сделаете выбор длины волны при работе на неодимовом лазере H2 с искусственным пигментом будет зависеть:
- Эффективность удаления пигмента и конечный результат
- Безопасность проведения процедуры для вашего клиента
А значит, и ваша авторитетность как мастера, и доверие ваших клиентов!
Эффективные неодимовые лазеры от производителя по кнопке ниже!
Разрабатываем и производим надежные аппараты для вас с 2010 года.