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ai-quantonは、スプレーの特性評価のための光学測定システムを開発・製造しています。当社のシステムは、光学プローブ、制御エレクトロニクス、ソフトウェアを組み合わせ、ラボでの研究、製品開発、産業プロセスモニタリングに対応します。

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SprayQuantAI®とParticleTensorAI®は、時間分解光散乱信号を利用します。検出器構成によって記録される情報が決まり、評価方法によってその情報がどのように測定結果へ変換されるかが決まります。

SprayQuantAI®とParticleTensorAI®

SprayQuantAI® — 個々の液滴の解析

SprayQuantAI®は、構成とソフトウェアに応じて、従来法またはAIベースの方法で個々の液滴イベントを評価します。測定結果には液滴径、速度、個数が含まれます。SQA2は2つの検出器信号間の相対的なタイミングを加えることで、適切な構成と評価方法のもとで液滴組成の解析に役立つ追加情報を提供します。

SprayQuantAI®の詳細

ParticleTensorAI® — AIベースのテンソル解析

ParticleTensorAI®は、バッファリングされた光散乱信号シーケンスを多次元テンソルとして表現し、AIベースで解析します。測定課題、光学構成、学習済みモデルに応じて、粒子群や液滴群、材料に関連する特性、プロセスの変化などを評価できます。PTA1、PTA2、PTA4はそれぞれ1つ、2つ、4つの検出器チャンネルを備えています。

ParticleTensorAI®の詳細

システム比較:SQA1、SQA2、PTA1、PTA2、PTA4

下表では、5つの構成すべてのハードウェア、評価方法、利用可能な信号情報を比較しています。検出器チャンネルを追加すると解析に利用できる情報は増えますが、それだけで最終的な測定出力が決まるわけではありません。

システム検出器チャンネルプローブ+制御ユニット評価方法利用可能な信号情報
SQA11LSS1 + ZEON個々の液滴イベントの従来法またはAIベースの評価個々の時間分解光散乱信号の形状とパラメータ。
SQA22LSS2 + IMEA個々の液滴イベントの従来法またはAIベースの評価両チャンネルの信号形状とパラメータ、および同じ液滴に対応する信号間の相対的な時間シフト。
PTA11LSS1 + ZEONAIベースのテンソル解析1つのバッファリングされた光散乱信号ストリーム内の信号形状とパラメータ。
PTA22LSS2 + IMEAAIベースのテンソル解析2つの同期ストリームの信号形状とパラメータ、および対応する信号間の相対的なタイミング。
PTA44LSS4 + CLEONAIベースのテンソル解析4チャンネルにわたる信号形状と時間関係により、より高精度な速度測定が可能です。光学構成によっては、波長または偏光が追加の解析パラメータとなります。
SQA構成とPTA構成は、検出器が記録する情報と、それを評価する方法の両方が異なります。

検出器を追加すると何が得られるか

検出器1つ:信号形状とパラメータ

SQA1とPTA1は、1つの時間分解光散乱信号ストリームを記録します。利用できる情報は、各信号内の時間的特徴を含む信号形状とそのパラメータから得られます。SQA1は個々の液滴イベントを評価し、PTA1はバッファリングされたシーケンスをAIベースのテンソル解析で評価します。

検出器2つ:相対的なタイミング情報を追加

SQA2とPTA2は、2つ目の同期した検出器チャンネルを追加します。各信号の形状とパラメータに加え、対応する信号間の相対的な時間シフトが利用可能になります。これにより、同じ液滴または粒子による散乱イベント間の関係という追加情報が得られます。

検出器4つ:より高精度な速度と追加の光学情報

PTA4は取得を4つの検出器チャンネルに拡張します。追加のタイミング情報により、より高精度な速度測定が可能になります。適切な光学配置では、波長または偏光も解析パラメータとなり、液滴や粒子の光学応答に関する情報が加わります。

共通のハードウェア、異なる評価方法

SQA1とPTA1は、LSS1プローブとZEON制御ユニットを使用します。SQA2とPTA2は、LSS2プローブとIMEA制御ユニットを使用します。これらの組み合わせはハードウェアプラットフォームを共有していますが、エレクトロニクスの構成とソフトウェアは選択した測定方法に合わせて調整されています。PTA4はLSS4プローブとCLEON制御ユニットを組み合わせています。

SprayQuantAI®は、選択した構成に応じて従来法またはAIベースの評価に対応します。ParticleTensorAI®はAIベースのテンソル解析のみを使用します。特定の用途でどの測定結果が得られるかは、光学セットアップ、校正、そしてAIベースの方法の場合は学習データと検証によって決まります。

光散乱から測定結果へ

液滴や粒子が特定の形状に整えられた光場を通過すると、光学検出器が時間依存の散乱光信号を記録します。その形状、パラメータ、そしてマルチチャンネルシステムでは相対的なタイミングに、測定対象の液滴や粒子に関する情報が含まれています。

選択したシステムは、物理モデル、信号処理手法、またはAIを用いてこれらの情報を評価します。用途には、スプレーおよびアトマイザーの研究、コーティングプロセスのモニタリング、粒子を含む流れにおける材料関連の調査などがあります。

SprayConeAI® — 画像ベースのスプレー解析

SprayConeAI®は、光散乱システムを補完する、スプレーコーンとスプレーパターンの画像ベース解析ツールです。このWebベースのツールは、スマートフォン、タブレット、またはカメラで撮影した画像を使用します。データソースが異なるため、検出器ベースのSQA構成やPTA構成とは別にご紹介しています。

SprayConeAI®の詳細

測定課題についてご相談ください

評価したい液滴、粒子、またはプロセス変化についてお知らせください。お客様の用途に合わせて、検出器構成、光学セットアップ、評価方法の選定をお手伝いします。