ഒരു LED ലൈറ്റ് ബൾബ് കാലിബ്രേറ്റ് ചെയ്യാൻ എത്ര മെഷർമെൻ്റ് സയൻ്റിസ്റ്റുകൾ ആവശ്യമാണ്? യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിലെ നാഷണൽ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് സ്റ്റാൻഡേർഡ്സ് ആൻഡ് ടെക്നോളജിയിലെ (എൻഐഎസ്ടി) ഗവേഷകർക്ക്, ഈ സംഖ്യ ഏതാനും ആഴ്ചകൾക്ക് മുമ്പ് ഉണ്ടായിരുന്നതിൻ്റെ പകുതിയാണ്. ജൂണിൽ, LED ലൈറ്റുകളുടെയും മറ്റ് സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ലൈറ്റിംഗ് ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെയും തെളിച്ചം വിലയിരുത്തുന്നതിനായി NIST വേഗതയേറിയതും കൂടുതൽ കൃത്യവും തൊഴിൽ ലാഭിക്കുന്നതുമായ കാലിബ്രേഷൻ സേവനങ്ങൾ നൽകാൻ തുടങ്ങി. ഈ സേവനത്തിൻ്റെ ഉപഭോക്താക്കളിൽ LED ലൈറ്റ് നിർമ്മാതാക്കളും മറ്റ് കാലിബ്രേഷൻ ലബോറട്ടറികളും ഉൾപ്പെടുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, കാലിബ്രേറ്റ് ചെയ്ത വിളക്കിന് ഡെസ്ക് ലാമ്പിലെ 60 വാട്ട് തുല്യമായ LED ബൾബ് യഥാർത്ഥത്തിൽ 60 വാട്ടിന് തുല്യമാണെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ കഴിയും, അല്ലെങ്കിൽ യുദ്ധവിമാനത്തിലെ പൈലറ്റിന് ഉചിതമായ റൺവേ ലൈറ്റിംഗ് ഉണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ കഴിയും.

എൽഇഡി നിർമ്മാതാക്കൾ അവർ നിർമ്മിക്കുന്ന ലൈറ്റുകൾ യഥാർത്ഥത്തിൽ അവർ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നതുപോലെ പ്രകാശമാനമാണെന്ന് ഉറപ്പാക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഇത് നേടുന്നതിന്, ഒരു ഫോട്ടോമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് ഈ വിളക്കുകൾ കാലിബ്രേറ്റ് ചെയ്യുക, വ്യത്യസ്ത നിറങ്ങളിലേക്കുള്ള മനുഷ്യൻ്റെ കണ്ണിൻ്റെ സ്വാഭാവിക സംവേദനക്ഷമത കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ എല്ലാ തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളിലും തെളിച്ചം അളക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു ഉപകരണമാണിത്. പതിറ്റാണ്ടുകളായി, എൽഇഡി തെളിച്ചവും ഫോട്ടോമെട്രിക് കാലിബ്രേഷൻ സേവനങ്ങളും നൽകിക്കൊണ്ട് എൻഐഎസ്ടിയുടെ ഫോട്ടോമെട്രിക് ലബോറട്ടറി വ്യവസായ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നു. ഉപഭോക്താവിൻ്റെ എൽഇഡിയുടെയും മറ്റ് സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ലൈറ്റുകളുടെയും തെളിച്ചം അളക്കുന്നതും ഉപഭോക്താവിൻ്റെ സ്വന്തം ഫോട്ടോമീറ്റർ കാലിബ്രേറ്റ് ചെയ്യുന്നതും ഈ സേവനത്തിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഇതുവരെ, NIST ലബോറട്ടറി താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ അനിശ്ചിതത്വത്തോടെയാണ് ബൾബിൻ്റെ തെളിച്ചം അളക്കുന്നത്, 0.5% നും 1.0% നും ഇടയിലുള്ള പിശക്, ഇത് മുഖ്യധാരാ കാലിബ്രേഷൻ സേവനങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്നതാണ്.
ഇപ്പോൾ, ലബോറട്ടറിയുടെ നവീകരണത്തിന് നന്ദി, NIST ടീം ഈ അനിശ്ചിതത്വങ്ങളെ 0.2% അല്ലെങ്കിൽ അതിൽ താഴെയായി മൂന്നിരട്ടിയാക്കി. ഈ നേട്ടം പുതിയ LED തെളിച്ചവും ഫോട്ടോമീറ്റർ കാലിബ്രേഷൻ സേവനവും ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും മികച്ച ഒന്നാക്കി മാറ്റുന്നു. കാലിബ്രേഷൻ സമയവും ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഗണ്യമായി കുറച്ചിട്ടുണ്ട്. പഴയ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ, ഉപഭോക്താക്കൾക്കായി ഒരു കാലിബ്രേഷൻ നടത്താൻ ഏതാണ്ട് ഒരു ദിവസം മുഴുവൻ എടുക്കും. NIST ഗവേഷകനായ കാമറൂൺ മില്ലർ പ്രസ്താവിച്ചു, ഓരോ അളവെടുപ്പും സജ്ജീകരിക്കുന്നതിനും പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളോ ഡിറ്റക്ടറുകളോ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നതിനും അവയ്ക്കിടയിലുള്ള ദൂരം സ്വമേധയാ പരിശോധിക്കുന്നതിനും അടുത്ത അളവെടുപ്പിനായി ഉപകരണങ്ങൾ പുനഃക്രമീകരിക്കുന്നതിനുമാണ് മിക്ക ജോലികളും ഉപയോഗിക്കുന്നത്.
എന്നാൽ ഇപ്പോൾ, ലബോറട്ടറിയിൽ രണ്ട് ഓട്ടോമേറ്റഡ് ഉപകരണ പട്ടികകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഒന്ന് പ്രകാശ സ്രോതസ്സിനും മറ്റൊന്ന് ഡിറ്റക്ടറിനും. പട്ടിക ട്രാക്ക് സിസ്റ്റത്തിൽ നീങ്ങുകയും വെളിച്ചത്തിൽ നിന്ന് 0 മുതൽ 5 മീറ്റർ വരെ അകലെ എവിടെയും ഡിറ്റക്ടർ സ്ഥാപിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരു മീറ്ററിൽ (മൈക്രോമീറ്റർ) ദശലക്ഷത്തിൽ 50 ഭാഗങ്ങൾക്കുള്ളിൽ ദൂരം നിയന്ത്രിക്കാനാകും, ഇത് മനുഷ്യൻ്റെ മുടിയുടെ പകുതിയോളം വീതിയാണ്. തുടർച്ചയായ മനുഷ്യ ഇടപെടൽ ആവശ്യമില്ലാതെ തന്നെ പരസ്പരം ആപേക്ഷികമായി നീങ്ങാൻ സോങ്ങിനും മില്ലറിനും ടേബിളുകൾ പ്രോഗ്രാം ചെയ്യാൻ കഴിയും. പണ്ട് ഒരു ദിവസമെടുത്തിരുന്നെങ്കിലും ഇപ്പോൾ ഏതാനും മണിക്കൂറുകൾക്കുള്ളിൽ പൂർത്തിയാക്കാനാകും. ഇനി ഒരു ഉപകരണവും മാറ്റിസ്ഥാപിക്കേണ്ട ആവശ്യമില്ല, എല്ലാം ഇവിടെയുണ്ട്, എപ്പോൾ വേണമെങ്കിലും ഉപയോഗിക്കാം, ഗവേഷകർക്ക് ഒരേ സമയം നിരവധി കാര്യങ്ങൾ ചെയ്യാൻ ധാരാളം സ്വാതന്ത്ര്യം നൽകുന്നു, കാരണം ഇത് പൂർണ്ണമായും യാന്ത്രികമാണ്.
ഓഫീസ് പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ മറ്റ് ജോലികൾക്കായി നിങ്ങൾക്ക് മടങ്ങാം. ലബോറട്ടറി നിരവധി അധിക സവിശേഷതകൾ ചേർത്തതിനാൽ ഉപഭോക്തൃ അടിത്തറ വികസിക്കുമെന്ന് NIST ഗവേഷകർ പ്രവചിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, പുതിയ ഉപകരണത്തിന് ഹൈപ്പർസ്പെക്ട്രൽ ക്യാമറകൾ കാലിബ്രേറ്റ് ചെയ്യാൻ കഴിയും, ഇത് സാധാരണ ക്യാമറകളേക്കാൾ വളരെ കൂടുതൽ പ്രകാശ തരംഗദൈർഘ്യം അളക്കുന്നു. മെഡിക്കൽ ഇമേജിംഗ് മുതൽ ഭൂമിയുടെ ഉപഗ്രഹ ചിത്രങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്യുന്നത് വരെ, ഹൈപ്പർസ്പെക്ട്രൽ ക്യാമറകൾ കൂടുതൽ പ്രചാരത്തിലുണ്ട്. ഭൂമിയുടെ കാലാവസ്ഥയെയും സസ്യജാലങ്ങളെയും കുറിച്ച് ബഹിരാകാശത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഹൈപ്പർസ്പെക്ട്രൽ ക്യാമറകൾ നൽകുന്ന വിവരങ്ങൾ, ക്ഷാമവും വെള്ളപ്പൊക്കവും പ്രവചിക്കാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞരെ പ്രാപ്തരാക്കുന്നു, കൂടാതെ അടിയന്തര, ദുരന്ത നിവാരണ പദ്ധതികൾ ആസൂത്രണം ചെയ്യുന്നതിൽ സമൂഹങ്ങളെ സഹായിക്കാനും കഴിയും. സ്മാർട്ട്‌ഫോൺ ഡിസ്‌പ്ലേകളും ടിവി, കമ്പ്യൂട്ടർ ഡിസ്‌പ്ലേകളും കാലിബ്രേറ്റ് ചെയ്യുന്നത് ഗവേഷകർക്ക് എളുപ്പവും കാര്യക്ഷമവുമാക്കാനും പുതിയ ലബോറട്ടറിക്ക് കഴിയും.

കൃത്യമായ ദൂരം
ഉപഭോക്താവിൻ്റെ ഫോട്ടോമീറ്റർ കാലിബ്രേറ്റ് ചെയ്യുന്നതിന്, NIST-ലെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഡിറ്റക്ടറുകളെ പ്രകാശിപ്പിക്കുന്നതിന് ബ്രോഡ്‌ബാൻഡ് പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവ അടിസ്ഥാനപരമായി ഒന്നിലധികം തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളുള്ള (നിറങ്ങൾ) വെളുത്ത വെളിച്ചമാണ്, കൂടാതെ അളവുകൾ NIST സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഫോട്ടോമീറ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് അളക്കുന്നത് എന്നതിനാൽ അതിൻ്റെ തെളിച്ചം വളരെ വ്യക്തമാണ്. ലേസറുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഇത്തരത്തിലുള്ള വെളുത്ത പ്രകാശം പൊരുത്തമില്ലാത്തതാണ്, അതായത് വ്യത്യസ്ത തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള എല്ലാ പ്രകാശവും പരസ്പരം സമന്വയിപ്പിച്ചിട്ടില്ല. അനുയോജ്യമായ ഒരു സാഹചര്യത്തിൽ, ഏറ്റവും കൃത്യമായ അളവെടുപ്പിനായി, നിയന്ത്രിക്കാവുന്ന തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളുള്ള പ്രകാശം സൃഷ്ടിക്കാൻ ഗവേഷകർ ട്യൂണബിൾ ലേസറുകൾ ഉപയോഗിക്കും, അങ്ങനെ ഒരു സമയത്ത് പ്രകാശത്തിൻ്റെ ഒരു തരംഗദൈർഘ്യം മാത്രമേ ഡിറ്റക്ടറിൽ വികിരണം ചെയ്യപ്പെടുകയുള്ളൂ. ട്യൂണബിൾ ലേസറുകളുടെ ഉപയോഗം അളവിൻ്റെ സിഗ്നൽ-ടു-നോയിസ് അനുപാതം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.
എന്നിരുന്നാലും, മുൻകാലങ്ങളിൽ, ഫോട്ടോമീറ്ററുകൾ കാലിബ്രേറ്റ് ചെയ്യാൻ ട്യൂണബിൾ ലേസറുകൾ ഉപയോഗിക്കാനായില്ല, കാരണം ഉപയോഗിച്ച തരംഗദൈർഘ്യത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി സിഗ്നലിലേക്ക് വ്യത്യസ്ത അളവിലുള്ള ശബ്ദങ്ങൾ ചേർക്കുന്ന തരത്തിൽ സിംഗിൾ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള ലേസറുകൾ സ്വയം ഇടപെടുന്നു. ലബോറട്ടറി മെച്ചപ്പെടുത്തലിൻ്റെ ഭാഗമായി, സോംഗ് ഒരു ഇഷ്‌ടാനുസൃത ഫോട്ടോമീറ്റർ ഡിസൈൻ സൃഷ്ടിച്ചു, അത് ഈ ശബ്ദത്തെ നിസ്സാരമായ തലത്തിലേക്ക് കുറയ്ക്കുന്നു. ചെറിയ അനിശ്ചിതത്വങ്ങളുള്ള ഫോട്ടോമീറ്ററുകൾ കാലിബ്രേറ്റ് ചെയ്യുന്നതിന് ആദ്യമായി ട്യൂണബിൾ ലേസറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത് ഇത് സാധ്യമാക്കുന്നു. ലൈറ്റിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ വൃത്തിയാക്കുന്നത് എളുപ്പമാക്കുന്നു എന്നതാണ് പുതിയ ഡിസൈനിൻ്റെ അധിക നേട്ടം, കാരണം അതിമനോഹരമായ അപ്പർച്ചർ ഇപ്പോൾ അടച്ച ഗ്ലാസ് വിൻഡോയ്ക്ക് പിന്നിൽ സംരക്ഷിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. തീവ്രത അളക്കുന്നതിന് ഡിറ്റക്ടർ പ്രകാശ സ്രോതസ്സിൽ നിന്ന് എത്ര അകലെയാണെന്ന് കൃത്യമായ അറിവ് ആവശ്യമാണ്.
ഇതുവരെ, മറ്റ് ഫോട്ടോമെട്രി ലബോറട്ടറികളെപ്പോലെ, ഈ ദൂരം അളക്കാൻ NIST ലബോറട്ടറിക്ക് ഇതുവരെ ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള രീതിയില്ല. പ്രകാശം ശേഖരിക്കപ്പെടുന്ന ഡിറ്റക്ടറിൻ്റെ അപ്പർച്ചർ അളക്കുന്ന ഉപകരണത്തിന് സ്പർശിക്കാൻ കഴിയാത്തത്ര സൂക്ഷ്മമായതിനാൽ ഇത് ഭാഗികമാണ്. ഗവേഷകർ ആദ്യം പ്രകാശ സ്രോതസ്സിൻ്റെ പ്രകാശം അളക്കുകയും ഒരു പ്രത്യേക വിസ്തീർണ്ണമുള്ള ഒരു ഉപരിതലത്തെ പ്രകാശിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ് ഒരു പൊതു പരിഹാരം. അടുത്തതായി, ഒരു പ്രകാശ സ്രോതസ്സിൻ്റെ തീവ്രത വർദ്ധിക്കുന്ന ദൂരത്തിനനുസരിച്ച് എങ്ങനെയാണ് ക്രമാതീതമായി കുറയുന്നതെന്ന് വിവരിക്കുന്ന വിപരീത ചതുര നിയമം ഉപയോഗിച്ച് ഈ ദൂരങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കാൻ ഈ വിവരങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുക. ഈ രണ്ട്-ഘട്ട അളവ് നടപ്പിലാക്കാൻ എളുപ്പമല്ല കൂടാതെ അധിക അനിശ്ചിതത്വം അവതരിപ്പിക്കുന്നു. പുതിയ സംവിധാനത്തിലൂടെ, ടീമിന് ഇപ്പോൾ വിപരീത ചതുര രീതി ഉപേക്ഷിച്ച് ദൂരം നേരിട്ട് നിർണ്ണയിക്കാനാകും.
ഈ രീതി ഒരു മൈക്രോസ്കോപ്പ് അധിഷ്ഠിത ക്യാമറ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഒരു മൈക്രോസ്കോപ്പ് പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് ഘട്ടത്തിൽ ഇരിക്കുകയും ഡിറ്റക്ടർ സ്റ്റേജിലെ സ്ഥാന മാർക്കറുകളിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. രണ്ടാമത്തെ മൈക്രോസ്കോപ്പ് ഡിറ്റക്ടർ വർക്ക്ബെഞ്ചിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ പ്രകാശ സ്രോതസ് വർക്ക് ബെഞ്ചിലെ സ്ഥാന മാർക്കറുകളിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. ഡിറ്റക്ടറിൻ്റെ അപ്പേർച്ചറും പ്രകാശ സ്രോതസ്സിൻ്റെ സ്ഥാനവും അതത് മൈക്രോസ്കോപ്പുകളുടെ ഫോക്കസിലേക്ക് ക്രമീകരിച്ചുകൊണ്ട് ദൂരം നിർണ്ണയിക്കുക. സൂക്ഷ്മദർശിനികൾ ഡിഫോക്കസിംഗിനോട് വളരെ സെൻസിറ്റീവ് ആണ്, കൂടാതെ കുറച്ച് മൈക്രോമീറ്ററുകൾ അകലെ പോലും തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയും. LED- കളുടെ "യഥാർത്ഥ തീവ്രത" അളക്കാൻ പുതിയ ദൂരം അളക്കുന്നത് ഗവേഷകരെ പ്രാപ്തരാക്കുന്നു, LED-കൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന പ്രകാശത്തിൻ്റെ അളവ് ദൂരത്തിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമാണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്ന ഒരു പ്രത്യേക സംഖ്യയാണ്.
ഈ പുതിയ സവിശേഷതകൾക്ക് പുറമേ, വിവിധ കോണുകളിൽ എത്രമാത്രം പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നുവെന്ന് അളക്കാൻ LED ലൈറ്റുകൾ തിരിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഗോണിയോമീറ്റർ എന്ന ഉപകരണം പോലെയുള്ള ചില ഉപകരണങ്ങളും NIST ശാസ്ത്രജ്ഞർ ചേർത്തിട്ടുണ്ട്. വരും മാസങ്ങളിൽ, മില്ലറും സോംഗും ഒരു പുതിയ സേവനത്തിനായി ഒരു സ്പെക്ട്രോഫോട്ടോമീറ്റർ ഉപയോഗിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു: LED- കളുടെ അൾട്രാവയലറ്റ് (UV) ഔട്ട്പുട്ട് അളക്കുന്നു. അൾട്രാവയലറ്റ് രശ്മികൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള എൽഇഡിയുടെ സാധ്യതയുള്ള ഉപയോഗങ്ങളിൽ ഭക്ഷണത്തിൻ്റെ ഷെൽഫ് ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് വികിരണം ചെയ്യുന്നതും വെള്ളവും മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളും അണുവിമുക്തമാക്കുന്നതും ഉൾപ്പെടുന്നു. പരമ്പരാഗതമായി, വാണിജ്യ വികിരണം മെർക്കുറി നീരാവി വിളക്കുകൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന അൾട്രാവയലറ്റ് പ്രകാശം ഉപയോഗിക്കുന്നു.