开发多式实时方法内线纳米材料定性

高山市Nanoverk新闻)纳米材料素材定义外维度低至1-1000纳米微信对从美容到航空航天到消费品等各种应用以及能源和电子部门都产生强力影响举个例子普罗夫斯基特涂层高度适合高效低制造成本薄膜太阳能电池生产
瓦库姆涂层过程使用,例如,用渗透屏障层对水或氧实现表面塑料薄膜功能化胶片或玻璃上热反射涂层使用,例如汽车工业和建筑物节能使用
薄膜的功能性与纳米级厚度不单取决于材料选择,还取决于纳米物理维度、结构与化学组成精确描述这些属性对开发新功能纳米材料和优化流程提高性能、提高制造流程和材料产量并扩展至大容量至关重要
X射线分解或X射线反射法等X射线描述技术被研究实验室广泛用于这些任务,但由于技术限制和高水平专门知识,很少用于工业材料开发与生产过程评价高光谱成像证明也是实验室环境薄膜定性的有用工具
RGB相片摄像头仅记录三种颜色(红绿蓝),高光谱摄像头则能同时记录可见短波红外光谱区成百上千个不同的图像,使图像中的每一像素都包含全光谱场信息额外信息使层性微小差异得以检测和可视化
企业使用和生产纳米材料时,对快速可靠流程和产品质量控制的需求不断增加。这需要行业即时测量和进程适配监测能力
即此NanoQI项目由欧盟Forizon2020基金资助由5个欧洲国家8个公司和组织组成的财团于2020年3月1日启动,开发行业即时在线能力方法,对500x500毫米以上大样本面介面上1至300纳米2.
纳米QI首次合并X-射线反射法和XRD分片分析,并合并宽带超光谱成像系统,编译成薄膜处理快速实时质量控制法,可直接整合到涂层设备中组合使设备操作者能够访问应用相关属性,如涂层系统单个层厚度、固态结构或甚至衍生函数属性-如水蒸发渗透性-而涂层仍在进行中
HSI硬件集成法和算法使用HSI自动质量评估法基于XRR/XRD-地面实情数据
HSI硬件集成法和算法使用HSI自动质量评估法基于XRR/XRD-地面实情数据图片FraunhoferIWS
项目协调员Dr.John Fahlteich解释纳诺QI解决方案将如何验证 : “为了开发真正行业即时和联机能力定性解决方案,我们正在三大行业相关使用案例测试中测试它并高需求实时定性。”
应用区为纳米晶体渗透膜高效太阳能电池透明传层系统软电子胶片和大片原子层沉积电或封装层三大系统都受益于内线质量监控和图像评价图层属性同质性和长期稳定性
并代表快速增长薄膜子段纳米技术多家欧洲公司活跃于这一领域纳诺基斯大有助于欧洲工业竞争力
外部咨询委员会由知名专家组成,确保与业界密切互动,特别是与机器制造厂商、材料供应商、生产公司和未来用户密切互动,这些用户可受益于纳米基I技术
NanoQI财团还与标准化机构代表(IECTC113和TC119,ISOTC229)密切互动,认证机构负责监管和辐射防护g.TUV)、薄膜行业协会和素材分析科学专家
2021年9月项目中期时,项目伙伴委托使用第一批仪器原型,由BrukerAXS(德国)和Norsk ElektroOptikkAS(挪威)专门为项目需求组装德累斯登FraunhoferFEP安装了合并X-RD和X-RR反射计另一XRD单元首次编译机制作薄膜enoviste太阳能电池有了这些装置,层厚度和纳米尺度粗度以及薄层或层栈晶性可以非常精确和高速测量
以这种方式获取的材料数据将作为生成光学模型基础,用于高清晰度HSI分析大型涂层底层NanoQI依赖FraunhoferIWS(德国)和Nork ElektroOptikk的专门知识整合HSI组件并分析HSI测量生成的大量数据
机器学习算法正在实施中以进一步加速数据分析并能够确定HSI图像数据图层衍生功能属性HSI相机原型自2021年11月开始安装并委托伙伴设施使用之后将测试方法并进一步优化涂层系统操作使用
未来XRD、XRR和HSI合并成薄膜处理机将大大简化工业生产中的质量控制和过程监测
涂层机可使用纳米QI技术实时收集处理大量空间解析数据,数据显示沉积过程覆盖基底的表面属性 — — 显示小偏差均易评价假色图像
举例说,这将使进程参数快速优化实现期望层属性和定向同质性类似地,生产增产是因为过程参数可以在早期阶段重定值-层性能超出规格前重定值
来源:Fraunhofer-Institutefür Organische Elektronik
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