(57)【要約】      （修正有）【課題】再現性が良く、カメラの頻繁な較正を必要としない、改良された雷直接効果（ＬＤＥ）試験システムを提供する。【解決手段】試験チャンバ１４、試験物２２、試験物に電流を注入するためのキャパシタ４０、試験物内の火花の観察されたスパークスペクトル指標５０をシミュレートする基準光源スペクトル指標８０を放出するように動作可能であり、且つ、観察されたスパーク光強度５２に等価な基準光源光強度８２を有する、デジタル制御された基準光源１２、スパークスペクトル指標、スパーク光強度、基準光源スペクトル指標、及び基準光源光強度の画像をキャプチャするためのカメラ１０４、基準光源をデジタル制御するためのコントローラ１２０、及び、カメラから画像を受け取り、合格又は不合格結果を判定するためのコンピュータシステム１８０を有する。【選択図】図２Ａ
2020079782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験チャンバ（１４）、
前記試験チャンバ（１４）内に配置された試験物（２２）、
キャパシタ線（４１）を介して前記試験物（２２）に接続された少なくとも１つのキャパシタ（４０）であって、前記試験物（２２）上にスパーク（４８）を生成するために、雷撃（７０）をシミュレートする電流（３８）を前記試験物（２２）の中に注入するように動作可能であり、前記スパーク（４８）がスパークスペクトル指標（５０）を放出し、前記スパーク（４８）がスパーク光強度（５２）を有し、前記試験物（２２）が前記電流（３８）を接地（４６）に消散させるアース線（４４）に接続されている、少なくとも１つのキャパシタ（４０）、
前記試験チャンバ（１４）内に配置されたデジタル制御された基準光源（１２）であって、試験される試験物（２３）内の火花（６６）の観察されたスパークスペクトル指標（５６）をシミュレートする基準光源スペクトル指標（８０）を放出するように動作可能であり、最小点火エネルギー（MIE）閾値（６４ａ）に等しいエネルギー（６２）を有する観察されたスパーク（５４）の観察されたスパーク光強度（６０）に等価な基準光源光強度（８２）を有する、デジタル制御された基準光源（１２）、
前記試験チャンバ（１４）に位置決めされたカメラ（１０４）であって、前記試験物（２２）及び前記デジタル制御された基準光源（１２）に対面するカメラレンズ（１０５）を有し、前記スパーク（４８）及び前記デジタル制御された基準光源（１２）を検出するための視野（１０８）を有し、前記スパークスペクトル指標（５０）、前記スパーク光強度（５２）、前記基準光源スペクトル指標（８０）、及び前記基準光源光強度（８２）を含む、画像（１１０）をキャプチャするように動作可能なカメラ（１０４）、
前記デジタル制御された基準光源（１２）をデジタル制御するように動作可能なコントローラ（１２０）を有するコントローラシステム（１１８）であって、電流センサプローブアセンブリ（１２８）を介して前記アース線（４４）に接続された入力部（１２２）を有し、光ファイバーリンク（１７０）を介して前記デジタル制御された基準光源（１２）に接続された出力部（１２４）を有するコントローラシステム（１１８）、並びに
前記カメラ（１０４）に接続されたコンピュータシステム（１８０）であって、前記画像（１１０）を受け取り、前記試験物（２２）上の前記スパーク（４８）の前記スパーク光強度（５２）を測定し、それを前記デジタル制御された基準光源（１２）の前記基準光源光強度（８２）と比較することによって、前記試験物（２２）向けの雷直接効果（LDE）試験基準（１９４）の合格結果（１８８）又は不合格結果（１９０）を判定するためのコンピュータシステム（１８０）を備える、雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
【請求項２】
前記試験チャンバ（１４）内に配置された第１の鏡（１１２ａ）と第２の鏡（１１２ｂ）であって、前記試験物（２２）が前記第１の鏡（１１２ａ）と前記第２の鏡（１１２ｂ）の間に位置決めされた状態で、それぞれ、互いに対向する角度付けされた位置（１１６）に位置決めされている、第１の鏡（１１２ａ）と第２の鏡（１１２ｂ）を更に備える、請求項１に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
【請求項３】
前記試験物（２２）が、重ね継ぎ手（２２ａ）、パネル（２２ｂ）、及び航空機構造物（２２ｃ）のうちの１つを備え、各試験物（２２）が、複合材料（２４ａ）、金属材料（２４ｂ）、及び組み合わされた複合材料／金属材料（２４ｃ）のうちの１つを含む、試験物材料（２４）から作製されている、請求項１又は２に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
【請求項４】
前記試験物（２２）の中に注入された前記電流（３８）が、雷直接効果（LDE）波形（３８ａ）を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
【請求項５】
前記デジタル制御された基準光源（１２）が、前記観察されたスパーク（５４）の観察されたRGB（赤、緑、青）光強度比（１０２）に等価なRGB（赤、緑、青）光強度比（１００）を有するRGB LED（赤、緑、青の発光ダイオード）基準光源（８８）を備えた、デジタル制御されたフルスペクトルの基準光源（１２ａ）を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
【請求項６】
前記RGB（赤、緑、青）光強度比（１００）及び前記観察されたRGB（赤、緑、青）光強度比（１０２）が、１．０：０．３：０．１（R:G:B）の比（９９）にある、赤（R）LED成分（９４）、緑（G）LED成分（９６）、及び青（B）LED成分（９８）を含む、請求項５に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
【請求項７】
前記カメラ（１０４）が、デジタル一眼レフ（DSLR）カメラ（１０４ｂ）を含むデジタルカメラ（１０４ａ）と、電荷結合素子（CCD）カメラ（１０４ｃ）とのうちの一方を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
【請求項８】
前記コントローラ（１２０）が、マイクロコントローラ（１２０ａ）と、マイクロプロセッサ（１２０ｂ）と、コンピュータコントローラ（１２０ｃ）とのうちの１つを備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
【請求項９】
前記コントローラ（１２０）が、マイクロコントローラ（１２０ａ）を備え、放出される光（１６８）を生成するために、前記デジタル制御された基準光源（１２）が、パルス持続時間変調（PDM）（１５８）前記マイクロコントローラ（１２０ａ）によって制御された、三色発光ダイオード（LED）基準光源（９０）を備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
【請求項１０】
前記スパーク光強度（５２）が、前記カメラ（１０４）によってキャプチャされた前記画像（１１０）内の前記基準光源光強度（８２）未満である場合、前記試験物（２２）が前記雷直接効果（LDE）試験基準（１９４）を通過し、前記スパーク光強度（５２）が、前記カメラ（１０４）によってキャプチャされた前記画像（１１０）内の前記基準光源光強度（８２）以上である場合、前記試験物（２２）が前記雷直接効果（LDE）試験基準（１９４）を通過しない、請求項１から９のいずれか一項に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
【請求項１１】
デジタル制御された基準光源（１２）を使用する雷直接効果（LDE）試験システム（１０）であって、
試験チャンバ（１４）、
前記試験チャンバ（１４）内に配置された試験物（２２）、
キャパシタ線（４１）を介して前記試験物（２２）の第１の端部（２８ａ）に接続された少なくとも１つのキャパシタ（４０）であって、前記試験物（２２）上にスパーク（４８）を生成するために、雷撃（７０）をシミュレートする電流（３８）を前記試験物（２２）の中に注入するように動作可能であり、前記スパーク（４８）がスパークスペクトル指標（５０）を放出し、前記スパーク（４８）がスパーク光強度（５２）を有する、少なくとも１つのキャパシタ（４０）、
前記試験物（２２）の第２の端部（２８ｂ）に接続されたアース線（４４）であって、前記電流（３８）を接地（４６）に消散させるアース線（４４）、
前記試験チャンバ（１４）内に配置された第１の鏡（１１２ａ）と第２の鏡（１１２ｂ）であって、前記試験物（２２）が前記第１の鏡（１１２ａ）と前記第２の鏡（１１２ｂ）の間に位置決めされた状態で、互いに対向する第１の鏡（１１２ａ）と第２の鏡（１１２ｂ）、
前記試験物（２２）の近傍の固定された座標位置（７８ａ）で前記試験チャンバ（１４）内に配置されたデジタル制御された基準光源（１２）であって、試験される試験物（２３）内で観察された火花（６６）の観察されたスパークスペクトル指標（５６）をシミュレートする基準光源スペクトル指標（８０）を放出するように動作可能であり、最小点火エネルギー（MIE）閾値（６４ａ）に等しいエネルギー（６２）を有する観察されたスパーク（５４）の観察されたスパーク光強度（６０）に等価な基準光源光強度（８２）を有する、デジタル制御された基準光源（１２）、
前記試験チャンバ（１４）に位置決めされたカメラ（１０４）であって、前記試験物（２２）及び前記デジタル制御された基準光源（１２）に対面するカメラレンズ（１０５）を有し、前記スパーク（４８）及び前記デジタル制御された基準光源（１２）を検出するための視野（１０８）を有し、前記スパークスペクトル指標（５０）、前記スパーク光強度（５２）、前記基準光源スペクトル指標（８０）、及び前記基準光源光強度（８２）を含む、画像（１１０）をキャプチャするように動作可能なカメラ（１０４）、
前記デジタル制御された基準光源（１２）をデジタル制御するように動作可能なコントローラ（１２０）を有するコントローラシステム（１１８）、
前記アース線（４４）と前記コントローラシステム（１１８）の間に接続された電流センサプローブアセンブリ（１２８）であって、電流センサプローブ（１３０）及びケーブル接続（１３２）を備えた、電流センサプローブアセンブリ（１２８）、
前記コントローラシステム（１１８）と前記デジタル制御された基準光源（１２）の間に接続された光ファイバーリンク（１７０）、並びに
前記カメラ（１０４）に接続されたコンピュータシステム（１８０）であって、前記画像（１１０）を受け取り、前記試験物（２２）上の前記スパーク（４８）の前記スパーク光強度（５２）を測定し、それを前記デジタル制御された基準光源（１２）の前記基準光源光強度（８２）と比較することによって、前記試験物（２２）向けの雷直接効果（LDE）試験基準（１９４）の合格結果（１８８）又は不合格結果（１９０）を判定するためのコンピュータシステム（１８０）を備え、
前記スパーク光強度（５２）が、前記カメラ（１０４）によってキャプチャされた前記画像（１１０）内の前記基準光源光強度（８２）未満である場合、前記試験物（２２）が前記雷直接効果（LDE）試験基準（１９４）を通過し、前記スパーク光強度（５２）が、前記カメラ（１０４）によってキャプチャされた前記画像（１１０）内の前記基準光源光強度（８２）以上である場合、前記試験物（２２）が前記雷直接効果（LDE）試験基準（１９４）を通過しない、雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
【請求項１２】
前記試験物（２２）が、重ね継ぎ手（２２ａ）、パネル（２２ｂ）、及び航空機構造物（２２ｃ）のうちの１つを備え、各試験物（２２）が、複合材料（２４ａ）、金属材料（２４ｂ）、及び組み合わされた複合材料／金属材料（２４ｃ）のうちの１つを含む、試験物材料（２４）から作製されており、各試験物（２２）が、少なくとも１つの金属製ファスナ（３６ａ）を有する、請求項１１に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
【請求項１３】
前記デジタル制御された基準光源（１２）が、前記観察されたスパーク（５４）の観察されたRGB（赤、緑、青）光強度比（１０２）に等価なRGB（赤、緑、青）光強度比（１００）を有するRGB LED（赤、緑、青の発光ダイオード）基準光源（８８）を備えた、デジタル制御されたフルスペクトルの基準光源（１２ａ）を備える、請求項１１又は１２に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
【請求項１４】
前記RGB（赤、緑、青）光強度比（１００）及び前記観察されたRGB（赤、緑、青）光強度比（１０２）が、１．０：０．３：０．１（R:G:B）の比（９９）にある、赤（R）LED成分（９４）、緑（G）LED成分（９６）、及び青（B）LED成分（９８）を含む、請求項１３に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
【請求項１５】
雷直接効果（LDE）試験システム（１０）を使用する雷直接効果（LDE）試験方法（２２０）であって、
試験チャンバ（１４）、
前記試験チャンバ（１４）内に配置された試験物（２２）、
キャパシタ線（４１）を介して前記試験物（２２）の第１の端部（２８ａ）に接続された少なくとも１つのキャパシタ（４０）、
前記試験物（２２）の第２の端部（２８ｂ）に接続されたアース線（４４）、
前記試験物（２２）の近傍の固定された座標位置（７８ａ）で前記試験チャンバ（１４）内に配置されたデジタル制御された基準光源（１２）、
前記試験チャンバ（１４）に位置決めされたカメラ（１０４）であって、前記試験物（２２）及び前記デジタル制御された基準光源（１２）に対面するカメラレンズ（１０５）を有するカメラ（１０４）、
電流センサプローブアセンブリ（１２８）を介して前記アース線（４４）に接続された入力部（１２２）を有するコントローラシステム（１１８）であって、光ファイバーリンク（１７０）を介して前記デジタル制御された基準光源（１２）に接続された出力部（１２４）を有するコントローラシステム（１１８）、及び
前記カメラ（１０４）に接続されたコンピュータシステム（１８０）を備える、前記雷直接効果（LDE）システム（１０）を組み立てるステップ（２２２）、
前記試験物（２２）上にスパーク（４８）を生成するために、雷撃（７０）をシミュレートする電流（３８）を、前記少なくとも１つのキャパシタ（４０）から前記試験物（２２）の中に注入するステップ（２２４）であって、前記電流（３８）を前記アース線（４４）を介して接地（４６）に消散させ、前記スパーク（４８）がスパークスペクトル指標（５０）を放出し、前記スパーク（４８）がスパーク光強度（５２）を有する、ステップ（２２４）、
前記電流（３８）を検知し、電流検出信号（１４０）を前記コントローラシステム（１１８）に送信するために、前記電流センサプローブアセンブリ（１２８）を使用するステップ（２２６）、
前記デジタル制御された基準光源（１２）をデジタル制御し、放出される光（１６８）を生成するために、パルス持続時間変調（PDM）（１５８）コントローラ（１２０）を有する前記コントローラシステム（１１８）を使用するステップ（２２８）、
前記光ファイバーリンク（１７０）を介して、前記放出される光（１６８）を前記コントローラシステム（１１８）から前記デジタル制御された基準光源（１２）に転送するステップ（２３０）、
前記デジタル制御された基準光源（１２）を用いて、試験される試験物（２３）内で観察された火花（６６）の観察されたスパークスペクトル指標（５６）をシミュレートする基準光源スペクトル指標（８０）を放出するステップ（２３２）であって、前記デジタル制御された基準光源（１２）が、最小点火エネルギー（MIE）閾値（６４ａ）に等しいエネルギー（６２）を有する観察されたスパーク（５４）の観察されたスパーク光強度（６０）に等価な基準光源光強度（８２）を有する、ステップ（２３２）、
前記カメラ（１０４）を用いて、前記スパークスペクトル指標（５０）、前記スパーク光強度（５２）、前記基準光源スペクトル指標（８０）、及び前記基準光源光強度（８２）を含む、画像（１１０）をキャプチャするステップ（２３４）、
前記画像（１１０）を前記カメラ（１０４）から前記コンピュータシステム（１８０）に転送するステップ（２３６）、並びに
前記コンピュータシステム（１８０）を用いて、前記試験物（２２）上の前記スパーク（４８）の前記スパーク光強度（５２）を測定し、それを前記デジタル制御された基準光源（１２）の前記基準光源光強度（８２）と比較することによって、前記試験物（２２）向けの雷直接効果（LDE）試験基準（１９４）の合格結果（１８８）又は不合格結果（１９０）を判定するステップ（２３８）を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、広くは、雷撃試験システム及び方法に関し、特に、航空機構造物用の試験物を試験するための雷直接効果（LDE）試験システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
胴体、主翼、尾部、外板、及び他の構造物を含む、航空機の様々な構造物を製造するために、複合材料が使用される。金属構造物と比較して、複合材構造物を使用することの課題は、雷の影響を受け易いことである。複合材料は、金属材料より導電性が低く、複合材料から作製された構造物は、金属材料から作製された構造物と比較して、素早く効率的に雷撃からの電荷又は電気エネルギーを消散させることが難しいという課題を有するだろう。航空機への雷撃は、蒸気を出す燃料混合物を点火するのに十分な電気アーク又は加熱をもたらすことがあるので懸念されている。
【０００３】
航空機の製造業者たちは、雷撃保護用に航空機を設計し、継続的に試験している。雷撃又はアークの付着点において生じる航空機への物理的損傷、及びより一般的に構造物の中への電流の伝導によってもたらされる損傷は、通常、「雷直接効果（LDE）」と呼ばれる。雷撃又は雷イベントに対する保護向けの適用規制当局要件を有するコンプライアンスは、認可のために雷直接効果（LDE）試験を要求する。LDE試験システム及び方法は、通常、航空機構造物のモデル又は構成要素の形態を採り得る試験物を使用し、雷撃又はアークをシミュレート及び／又は生成するエネルギー放電に試験物を晒す。例えば、LDE試験システム及び方法は、雷撃シミュレータを使用してよい。
【０００４】
良く知られているLDE試験システム及び方法には、通常、複合材試験物などの試験物で観察される火花又は高温粒子放出の光学指標と、連邦航空局（FAA）によるコンプライアンス用の適用基準である２００μJ（マイクロジュール）以上の最小点火エネルギー（MIE）を放出するように調整された基準スパーカーの光学指標とを、比較することに基づいて合格するか又は不合格になる試験基準が含まれる。しかし、基準スパーカーが放出した光がスペクトルの上端、すなわち、青紫色にある一方で、複合材試験物で観察される火花又は高温粒子放出は、それらのイベントのスペクトル指標が、可視スペクトルの下端、すなわち、赤黄色に向かっていることを繰り返し示す。これは、これらの２つのシステムにおける光生成の性質の違いによるものである。更に、そのような良く知られているLDE試験システム及び方法の基準スパーカーは、相対湿度、周囲温度、宇宙線、及び他の環境要因などの、環境要因に依存することがある。
【０００５】
更に、良く知られているLDE試験システム及び方法は、通常、試験物上のスパーク位置での光強度を決定するために、雷直接効果（LDE）試験中に撮像されたデジタル写真画像のユーザによる主観的な判断を含む。しかし、そのような主観的な判断は、エラーを起こし易く、不正確な結果が存在する場合、更なるLDE試験が必要とされ得るので、試験に遅れが生じることになる。
【０００６】
更に、そのような良く知られているLDE試験システム及び方法は、基準スパーカーの画像を撮像するために使用されるカメラの較正に基づく場合があり、基準スパーカー及び観察される火花又は高温粒子放出の画像を撮像するために使用されるカメラの頻繁な較正が必要とされ得る。そのような良く知られているLDE試験システム及び方法の課題は、基準スパーカーの画像を生成することにおけるばらつき並びに頻繁なカメラの較正及び設定から生じる。更に、そのような良く知られているLDE試験システム及び方法を使用する、再現可能且つ信頼可能な基準スパーカーを取得することも困難であろう。
【０００７】
したがって、再現可能で、正確で、自動化された、プログラム可能な、信頼できる、速い、設定及び使用方法が単純で、スパーク及び基準光源の画像を撮像するために使用されるカメラの頻繁なカメラ較正を必要としない、良く知られているシステム及び方法より優れた利点を有する、改良された雷直接効果（LDE）試験システム、及び改良された雷直接効果（LDE）試験方法が、当該技術分野で必要とされている。
【発明の概要】
【０００８】
本開示の例示的な実施態様は、航空機構造物用の試験物などの試験物を試験するための改良された雷直接効果（LDE）試験システム及び改良された雷直接効果（LDE）試験方法を提供する。以下の詳細な説明で記載されるように、LDE試験システム及びLDE試験方法のバージョンは、良く知られているシステム及び方法より優れた重要な利点を提供することができる。
【０００９】
１つのバージョンでは、雷直接効果（LDE）試験システムが提供される。LDE試験システムは、試験チャンバを備える。LDE試験システムは、試験チャンバ内に配置された試験物を更に備える。LDE試験システムは、試験物に接続された少なくとも１つのキャパシタを更に備える。少なくとも１つのキャパシタは、雷撃をシミュレートする電流を試験物の中に注入し、試験物上でスパークを生成するように動作可能である。スパークは、スパークスペクトル指標を放出し、スパークは、スパーク光強度を有する。試験物は、接地（ground）に電流を消散させるアース線に接続されている。
【００１０】
LDE試験システムは、試験チャンバ内に配置されたデジタル制御された基準光源を更に備える。デジタル制御された基準光源は、試験される試験物内の火花の観察されたスパークスペクトル指標をシミュレートする、基準光源スペクトル指標を放出するように動作可能である。デジタル制御された基準光源は、最小点火エネルギー（MIE）閾値に等しいエネルギーを有する観察されたスパークの観察されたスパーク光強度に等価な基準光源光強度を有する。
【００１１】
LDE試験システムは、試験チャンバに位置決めされたカメラを更に備える。カメラは、試験物及びデジタル制御された基準光源に対面するカメラレンズ、並びにスパーク及びデジタル制御された基準光源を検出するための視野を有する。カメラは、スパークスペクトル指標、スパーク光強度、基準光源スペクトル指標、及び基準光源光強度を含む、画像をキャプチャするように動作可能である。
【００１２】
LDE試験システムは、デジタル制御された基準光源をデジタル制御するように動作可能なコントローラを有する、コントローラシステムを更に備える。コントローラシステムは、電流センサプローブアセンブリを介して、アース線に接続された入力部を有する。コントローラシステムは、光ファイバーリンクを介して、デジタル制御された基準光源に接続された出力部を有する。
【００１３】
LDE試験システムは、カメラに接続されたコンピュータシステムを更に備える。該コンピュータシステムは、画像を受け取り、試験物上のスパークのスパーク光強度を測定し、それをデジタル制御された基準光源の基準光源光強度と比較することによって、試験物向けの雷直接効果（LDE）試験基準の合格結果又は不合格結果を判定するようになっている。
【００１４】
別の１つのバージョンでは、デジタル制御された基準光源を使用する雷直接効果（LDE）試験システムが提供される。雷直接効果（LDE）試験システムは、試験チャンバを備える。
【００１５】
LDE試験システムは、試験チャンバ内に配置された試験物を更に備える。LDE試験システムは、キャパシタ線を介して、試験物の第１の端部に接続された少なくとも１つのキャパシタを更に備える。少なくとも１つのキャパシタは、雷撃をシミュレートする電流を試験物の中に注入し、試験物上でスパークを生成するように動作可能である。スパークは、スパークスペクトル指標を放出し、スパークは、スパーク光強度を有する。
【００１６】
LDE試験システムは、試験物の第２の端部に接続されたアース線を更に備える。アース線は、電流を接地に消散させる。LDE試験システムは、試験チャンバ内に配置された第１の鏡と第２の鏡であって、試験物が第１の鏡と第２の鏡の間に位置決めされた状態で、互いに対向する第１の鏡と第２の鏡を更に備える。
【００１７】
LDE試験システムは、試験物の近傍の固定された座標位置で試験チャンバ内に配置された、デジタル制御された基準光源を更に備える。デジタル制御された基準光源は、試験される試験物内で観察された火花の観察されたスパークスペクトル指標をシミュレートする、基準光源スペクトル指標を放出するように動作可能である。デジタル制御された基準光源は、最小点火エネルギー（MIE）閾値に等しいエネルギーを有する観察されたスパークの観察されたスパーク光強度に等価な基準光源光強度を有する。
【００１８】
LDE試験システムは、試験チャンバに位置決めされたカメラを更に備える。カメラは、試験物及びデジタル制御された基準光源に対面するカメラレンズを有する。カメラは、スパーク及びデジタル制御された基準光源を検出するための視野を有する。カメラは、スパークスペクトル指標、スパーク光強度、基準光源スペクトル指標、及び基準光源光強度を含む、画像をキャプチャするように動作可能である。
【００１９】
LDE試験システムは、デジタル制御された基準光源をデジタル制御するように動作可能なコントローラを有する、コントローラシステムを更に備える。LDE試験システムは、アース線とコントローラシステムの間に接続された電流センサプローブアセンブリを更に備える。電流センサプローブアセンブリは、電流センサプローブ及びケーブル接続を備える。LDE試験システムは、コントローラシステムとデジタル制御された基準光源との間に接続された光ファイバーリンクを更に備える。
【００２０】
LDE試験システムは、カメラに接続されたコンピュータシステムを更に備える。該コンピュータシステムは、画像を受け取り、試験物上のスパークのスパーク光強度を測定し、それをデジタル制御された基準光源の基準光源光強度と比較することによって、試験物向けの雷直接効果（LDE）試験基準の合格結果又は不合格結果を判定するようになっている。スパークのスパーク光強度が、カメラによってキャプチャされた画像内の基準光源光強度未満である場合、試験物はLDE試験基準を通過（合格）する。スパークのスパーク光強度が、カメラによってキャプチャされた画像内の基準光源光強度以上である場合、試験物はLED試験基準を通過しない（不合格である）。
【００２１】
別の１つのバージョンでは、雷直接効果（LDE）試験システムを使用する雷直接効果（LDE）試験方法が提供される。雷直接効果（LDE）試験方法は、LDE試験システムを組み立てるステップを含む。LDE試験システムは、試験チャンバ、試験チャンバ内に配置された試験物、キャパシタ線を介して試験物（２２）の第１の端部に接続された少なくとも１つのキャパシタ、試験物の第２の端部に接続されたアース線、及び試験物の近傍の固定された座標位置で試験チャンバ内に配置されたデジタル制御された基準光源を備える。
【００２２】
LDE試験システムは、試験チャンバに位置決めされたカメラを更に備える。カメラは、試験物及びデジタル制御された基準光源に対面するカメラレンズを有する。LDE試験システムは、電流センサプローブアセンブリを介して、アース線に接続された入力部を有するコントローラシステムを更に備える。コントローラシステムは、光ファイバーリンクを介して、デジタル制御された基準光源に接続された出力部を有する。LDE試験システムは、カメラに接続されたコンピュータシステムを更に備える。
【００２３】
LDE試験方法は、雷撃をシミュレートする電流を少なくとも１つのキャパシタから試験物の中に注入して、試験物上でスパークを生成し、アース線を介して接地に電流を消散させるステップを更に含む。スパークは、スパークスペクトル指標を放出し、スパークは、スパーク光強度を有する。
【００２４】
LDE試験方法は、電流センサプローブアセンブリを使用して、電流を検知し、電流検出信号をコントローラシステムに送信するステップを更に含む。LDE試験方法は、パルス持続時間変調（PDM）コントローラを有するコントローラシステムを使用して、デジタル制御された基準光源をデジタル制御し、放出される光を生成するステップを更に含む。
【００２５】
LDE試験方法は、光ファイバーリンクを介して、コントローラシステムから、放出される光をデジタル制御された基準光源に転送するステップを更に含む。LDE試験方法は、デジタル制御された基準光源を用いて、試験される試験物内で観察された火花の観察されたスパークスペクトル指標をシミュレートする、基準光源スペクトル指標を放出するステップを更に含む。デジタル制御された基準光源は、最小点火エネルギー（MIE）閾値に等しいエネルギーを有する観察されたスパークの観察されたスパーク光強度に等価な基準光源光強度を有する。
【００２６】
LDE試験方法は、カメラを用いて、スパークスペクトル指標、スパーク光強度、基準光源スペクトル指標、及び基準光源光強度を含む、画像をキャプチャするステップを更に含む。LDE試験方法は、カメラからコンピュータシステムに画像を転送するステップを更に含む。LDE試験方法は、コンピュータシステムを用いて、試験物上のスパークのスパーク光強度を測定し、それをデジタル制御された基準光源の基準光源光強度と比較することによって、試験物向けの雷直接効果（LDE）試験基準の合格結果又は不合格結果を判定するステップを更に含む。
【００２７】
前述の特徴、機能、及び利点は、本開示の様々なバージョンにおいて個別に実現可能であるか、又は、下記の説明及び図面を参照して更なる詳細が理解され得る更に別のバージョンにおいて組み合わされ得る。
【００２８】
本開示は、好適且つ例示的な実施形態又はバージョンを示す添付図面と併せて、以下の詳細な説明を参照することでより良く理解されるが、これらの図面は必ずしも正確な縮尺で描かれているわけではない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本開示の雷直接効果（LDE）試験システムの１つのバージョンの機能ブロック図である。
【図２Ａ】本開示の雷直接効果（LDE）試験システムの１つのバージョンの切り取り上面図を示す例示的な概略図である。
【図２Ｂ】図２Ａで示されるような雷直接効果（LDE）試験システム内で使用され得る入力トリガ及びRGB LED出力の例示的な拡大概略図である。
【図３Ａ】本開示の雷直接効果（LDE）試験システムの１つのバージョンを使用する、第１の雷直接効果（LDE）試験からの合格結果の画像の前面図を示す例示的な概略図である。
【図３Ｂ】本開示の雷直接効果（LDE）試験システムの１つのバージョンを使用する、第２の雷直接効果（LDE）試験からの不合格結果の画像の前面図を示す例示的な概略図である。
【図４】本開示の雷直接効果（LDE）試験方法の１つのバージョンを示す例示的なフロー図である。
【図５】本開示の雷直接効果（LDE）試験システム及び雷直接効果（LDE）試験方法を使用して試験され得る、構造物を組み込んだ航空機の例示的な斜視図である。
【図６】航空機の製造及び保守方法のフロー図である。
【図７】航空機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本開示で示される各図は、提示されているバージョン又は実施形態の一態様の一変形例を示しており、以下では相違のみを詳細に記述する。
【００３１】
これ以降、本明細書において、添付図面を参照しながら開示されるバージョン又は実施形態が更に詳細に説明されるが、添付図面には、開示されるバージョン又は実施形態の全てが示されているわけではない。実際には、幾つかの異なるバージョンが提供されることがあり、これらは本明細書に明記されているバージョンに限定されると解釈すべきではない。これらのバージョンはむしろ、この開示が包括的なものになり、且つ、本開示の範囲が当業者に十分に伝わるように提供されている。
【００３２】
次に、図面を参照すると、図１は、本開示の雷直接効果（LDE）試験システム１０の１つのバージョンの例示的な機能ブロック図であり、それは、デジタル制御されたフルスペクトルの基準光源１２ａなどの形態を採る、デジタル制御された基準光源１２を使用する。図２Ａは、本開示の雷直接効果（LDE）試験システム１０の１つのバージョンの切り取り上面図を示している例示的な概略図である。
【００３３】
図１及び図２Ａで示されているように、LDE試験システム１０は、試験チャンバ１４、例えば閉じたエリア又は空間を備え又は含む。図２Ａで示されているように、１つの例示的なバージョンでは、試験チャンバ１４が、内装１６及び複数の壁１８を有する閉じた試験チャンバ１４ａを備える。図２Ａで更に示されているように、試験チャンバ１４は、様々な接続要素及び試験で使用される要素又はデバイスを挿入又は位置決めするための第１の開口部２０ａ、第２の開口部２０ｂ、及び第３の開口部２０ｃを含む、１以上の開口部２０を有してよい。試験チャンバ１４は、使用される試験チャンバ１４の種類に依存する更なる開口部２０を有してよい。
【００３４】
図１及び図２Ａで示されているように、LDE試験システム１０は、試験物２２又は試験片を更に備え又は含む。試験物２２は、好適には、重ね継ぎ手（lap joint）２２ａ、パネル２２ｂ、航空機構造物２２ｃ、又は別の適切な構造物若しくは部品のうちの１つを備えてよい。例えば、試験物２２は、航空機構造物２２ｃのモデル、又は航空機構造物２２ｃの構成要素部分であってよい。試験物２２は、これらの構造物、及び他の試験物２２、又は試験片に限定されるものではなく、LDE試験システム１０において使用されてよい。
【００３５】
図１で示されているように、試験物２２又は試験片は、好適には、複合材料２４ａ、金属材料２４ｂ、又は組み合わされた複合材料／金属材料２４ｃを含む、試験物材料２４から作製される。試験物２２は、これらの材料から成ることに限定されず、他の試験物材料２４が使用されてよい。
【００３６】
図２Ａで示されているように、試験物２２又は試験片は、試験チャンバ１４の内装１６内の位置２６に配置され又は位置決めされている。位置２６は、単に例示的なものであり、試験物２２は、試験チャンバ１４の内装１６内又はその範囲内の別の適切な位置に配置され又は位置決めされてよい。
【００３７】
図２Ａで示されているように、試験物２２は、第１の端部２８ａ、第２の端部２８ｂ、前端３０ａ、及び後端３０ｂを備える。試験物２２（図２Ａ、図３Ａ〜図３Ｂ参照）は、第１の側部３２ａ（図２Ａ、図３Ａ〜図３Ｂ参照）すなわち上側などの、及び第２の側部３２ｂ（図３Ａ〜図３Ｂ参照）すなわち底側などの、側部３２（図２Ａ、図３Ａ〜図３Ｂ参照）を更に備える。試験物２２（図２Ａ、図３Ａ〜図３Ｂ参照）が、重ね継ぎ手２２ａ（図２Ａ、図３Ａ〜図３Ｂ参照）の形態を採る場合、重ね継ぎ手２２ａは、第１の部分３３ａ（図２Ａ、図３Ａ〜図３Ｂ参照）及び第２の部分３３ｂ（図２Ａ、図３Ａ〜図３Ｂ参照）を備えてよい。第１の部分３３ａと第２の部分３３ｂは、１以上の金属ファスナ３６ａ（図２Ａ参照）などの１以上のファスナ３６（図２Ａ参照）又は別の適切な導電性材料から作製された１以上のファスナ３６を用いて共に接合されて、第１の部分３３ａと第２の部分３３ｂの接合部において、試験物２２のインターフェース３４（図２Ａ、図３Ａ〜図３Ｂ参照）を生成してよい。
【００３８】
図１及び図２Ａで示されているように、LDE試験システム１０は、少なくとも１つのキャパシタ４０を更に備え又は含む。好適には、少なくとも１つのキャパシタ４０（図２Ａ参照）が、キャパシタ線４２（図２Ａ参照）を介して、試験物２２（図２Ａ参照）に接続されている。キャパシタ線４２（図２Ａ参照）は、第１の端部４３ａ（図２Ａ参照）及び第２の端部４３ｂ（図２Ａ参照）を有する。１つのバージョンでは、図２Ａで示されているように、キャパシタ線４２の第１の端部４３ａが、キャパシタ４０に取り付けられ、キャパシタ線４２の第２の端部４３ｂが、試験物２２の第１の端部２８ａに取り付けられている。キャパシタ線４２は、試験チャンバ１４（図２Ａ参照）の第１の開口部２０ａ（図２Ａ参照）などの開口部２０（図２Ａ参照）を通して挿入されてよい。キャパシタ線４２は、好適には、導電性金属材料や別の適切な導電性材料などの導電性材料から作製されている。
【００３９】
少なくとも１つのキャパシタ４０（図１、図２Ａ参照）は、雷直接効果（LDE）波形３８ａ（図１、図２Ａ参照）などの形態を採る電流３８（図１、図２Ａ参照）を試験物２２の中に注入又は放出するように動作可能であり、注入又は放出して、試験物２２上に又は試験物２２においてスパーク４８（図１、２Ａ参照）を生成する。キャパシタ４０は、好適には、雷撃７０（図１参照）又は雷アークをシミュレートするエネルギー放電に試験物２２を晒す。電流３８（図１、図２Ａ参照）は、好適には、高い電圧を有する電流３８ｂ（図１、図２Ａ参照）である。図１で示されているように、雷撃７０は、雷撃スペクトル指標７２、雷撃色７４、及び雷撃光強度７６を有する。
【００４０】
図２Ａで示されているように、１つのバージョンでは、スパーク４８が、重ね継ぎ手２２ａなどの形態を採る試験物２２のインターフェース３４において、金属ファスナ３６ａなどのファスナ３６の近くで生成する。スパーク４８（図１、図２Ａ参照）は、スパークスペクトル指標５０（図１、図２Ａ参照）を放出し、スパーク４８は、スパーク色５１（図１参照）及びスパーク光強度５２（図１、図２Ａ参照）を有する。スパークスペクトル指標５０（図１参照）は、記録されたスパークスペクトル指標５０ａ（図１参照）を取得するために、写真を撮られ又は記録されてよい。
【００４１】
少なくとも１つのキャパシタ４０は、１つのキャパシタ４０、又は互いに並列に位置決めされた複数の又は一揃いのキャパシタ４０を備えてよい。キャパシタ４０又は一揃いのキャパシタ４０は、電源３９（図１参照）からの電流３８ｂなどの電流３８で帯電し、キャパシタ４０又は一揃いのキャパシタ４０は、電流３８ｂを電気エネルギーとして保存する。キャパシタ４０又は一揃いのキャパシタ４０は、それぞれ、誘電材料、例えば、セラミック、ガラス、又は別の絶縁材料などの、絶縁材料によって分離された、導電性材料のプレート又は表面などの形態を採る２つ以上の導体を有してよい。キャパシタ４０又は一揃いのキャパシタ４０は、雷撃シミュレータを含んでよい。雷撃シミュレータは、実際の雷撃の危険を伴わずに、試験物２２上の雷の直接効果を見るために使用される。雷撃シミュレータは、異なる種類の雷撃７０（図１参照）を模倣してよい。例えば、飛行中の航空機のどこに雷が付着するかを模倣する高電圧（メガボルト）発電機、及び、例えば、航空機の外板又は表面上への雷撃をシミュレートするために、電流のアンペアを出力することができる、高電流（キロボルト）システムである。
【００４２】
図１及び図２Ａで示されているように、LDE試験システム１０は、アース線４４を更に備え又は含む。アース線４４（図２Ａ参照）は、第１の端部４５ａ（図２Ａ参照）及び第２の端部４５ｂ（図２Ａ参照）を有する。１つのバージョンでは、図２Ａで示されているように、アース線４４の第１の端部４５ａが、試験物２２の第２の端部２８ｂに取り付けられ、アース線４４の第２の端部４５ｂが、接地４６に取り付けられている。アース線４４は、試験チャンバ１４（図２Ａ参照）の第２の開口部２０ｂ（図２Ａ参照）などの開口部２０（図２Ａ参照）を通して挿入されてよい。アース線４４は、電流３８を接地４６に消散させるか又は放電する。アース線４４は、好適には、導電性金属、例えば銅、若しくは別の適切な金属材料、又は適切な導電性材料などの、導電性材料から作製されている。
【００４３】
図１及び図２Ａで示されているように、LDE試験システム１０は、デジタル制御されたフルスペクトルの基準光源１２ａなどのデジタル制御された基準光源１２を更に備え又は含む。本明細書で使用される際に、「フルスペクトル」は、赤外線から近紫外線までの電磁スペクトルをカバーする光を意味する。
【００４４】
図２Ａで示されているように、デジタル制御されたフルスペクトルの基準光源１２ａなどのデジタル制御された基準光源１２は、試験チャンバ１４の内装１６内で、試験チャンバ１４の内装１６の同じ端又は同じ側で、試験物２２の近傍で試験物２２の側部の近傍の、固定された座標位置７８ａなどの位置７８に配置又は位置決めされている。固定された座標位置７８ａなどの位置７８が、図２Ａで示されており、座標（ｘ０、ｙ０、ｚ０）を有する軸によって描かれており、デジタル制御された基準光源１２の位置又は場所が、雷直接効果（LDE）試験システム１０を用いて実行される各試験向けに、試験チャンバ１４内で固定された同じ位置になるように計算され得ることを示している。
【００４５】
デジタル制御されたフルスペクトルの基準光源１２ａなどのデジタル制御された基準光源１２は、以前に且つ繰り返し試験された試験される試験物２３などの試験される試験物２３（図１参照）内で観察された、火花６６（図１参照）又は高温粒子放出の観察されたスパークスペクトル指標５６（図１参照）をシミュレートする基準光源スペクトル指標８０（図１、図２Ａ、図３Ａ〜図３Ｂ参照）を放出するように、動作可能であり、設定され、プログラム可能である。したがって、基準光源スペクトル指標８０（図１、図２Ａ、図３Ａ〜図３Ｂ参照）は、複合材構造物２７０（図５参照）などの構造物２６８（図５参照）内の火花６６（図１参照）又は高温粒子放出の実際の観察されたスパークスペクトル指標５６（図１参照）を表す。これは、多くの雷直接効果（LED）試験にわたり繰り返し観察され且つ定量化された。基準光源スペクトル指標８０（図１参照）は、記録された基準光源スペクトル指標８０ａ（図１参照）を取得するために、写真を撮られ又は記録されてよい。
【００４６】
観察されたスパークスペクトル指標５６（図１参照）は、観察されたスパーク５４（図１参照）によって放出される。観察されたスパーク５４は、観察されたスパーク色５８（図１参照）及び観察されたスパーク光強度６０（図１参照）を有する。観察されたスパークスペクトル指標５６（図１参照）は、記録された又は写真を撮られた記録された観察されたスパークスペクトル指標５６ａ（図１参照）を含んでよい。「スペクトル指標」は、波長に対する材料の反射率又はエミッタンス（すなわち、波長の関数としての反射率／エミッタンス）のばらつきを意味する。
【００４７】
デジタル制御されたフルスペクトルの基準光源１２ａなどのデジタル制御された基準光源１２は、好適には、最小点火エネルギー（MIE）閾値６４ａ（図１参照）に等しいエネルギー６２（図１参照）を有する、観察されたスパーク５４（図１参照）の観察されたスパーク光強度６０（図１参照）に等価な、基準光源光強度８２（図１、図２Ａ、図３Ａ〜図３Ｂ参照）を有する。更に、デジタル制御されたフルスペクトルの基準光源１２ａなどのデジタル制御された基準光源１２は、基準光源色８４（図１参照）を有する。最小点火エネルギー（MIE）６４（図１参照）は、燃料蒸気を点火するのに必要とされるエネルギーの最小量を意味し、連邦航空局（FAA）によって設定された最小点火エネルギー（MIE）閾値６４ａは、２００μJ（二百マイクロジュール）以上のMIE閾値６４ａである。実際に試験される試験物２３（図１参照）からの観察されたスパーク５４（図１参照）の正確な観察されたスパークスペクトル指標５６（図１参照）が再現されるときに、デジタル制御された基準光源１２（図１参照）は、最小点火エネルギー（MIE）強度レベル６４ｂ（図１参照）に調整されて（下げられて）よい。
【００４８】
図１で示されているように、デジタル制御されたフルスペクトルの基準光源１２ａの形態を採るデジタル制御された基準光源１２は、好適には、発光ダイオード（LED）基準光源８６を備える。LED基準光源８６（図１参照）は、三色LED（発光ダイオード）基準光源９０（図１参照）、例えば、観察されたスパーク５４（図１参照）の観察されたRGB（赤、緑、青）光強度比１０２（図１参照）に等価なRGB（赤、緑、青）光強度比１００（図１参照）を有する、RGB LED（赤、緑、青の発光ダイオード）基準光源８８（図１参照）を備えてよい。RGB LED基準光源８８（図１参照）は、記録されたRGB LED基準光源８８ａ（図１参照）を取得するために、写真を撮られ又は記録されてよい。RGB（赤、緑、青）光強度比１００（図１参照）及び観察されたRGB（赤、緑、青）光強度比１０２（図１参照）は、以下で更に詳細に説明される、１．０：０．３：０．１（R:G:B）の比９９（図１参照）における、赤（R）LED成分９４（図２Ａ〜図２Ｂ参照）、緑（G）LED成分９６（図２Ａ〜図２Ｂ参照）、及び青（B）LED成分９８（図２Ａ〜図２Ｂ参照）を含んでよい。１．０：０．３：０．１（R:G:B）の検出された比９９に基づいて、LDE試験において生成されたスパーク４８（図１参照）のスパーク色５１（図１参照）は、青紫色の観察されたスパーク５４又は標準スパーカーの観察されたスパーク色５８（図１参照）とは異なり、赤オレンジ色である。
【００４９】
図１及び図２Ａで示されているように、LDE試験システム１０は、カメラ１０４を備え又は含む。カメラ１０４は、好適には、デジタル一眼レフ（DSLR）カメラ１０４ｂ（図１参照）を含むデジタルカメラ１０４ａ（図１、図２Ａ参照）、電荷結合素子（CCD）カメラ１０４ｃ（図１参照）、又は別の適切なカメラ１０４のうちの１つを備える。図２Ａで示されているように、デジタルカメラ１０４ａなどのカメラ１０４は、好適には、試験物２２及びデジタル制御されたフルスペクトルの基準光源１２ａなどのデジタル制御された基準光源１２に対向するように位置決めされ得るカメラレンズ１０５を有する。しかし、カメラ１０４は、試験チャンバ１４において別の適切な位置又は場所に位置決めされてよい。カメラ１０４（図１参照）は、雷直接効果（LDE）試験で生じるスパーク、火花、又は高温粒子放出を含む、速く移動する物体を記録するために使用される高速カメラを備えてよい。高速カメラは、1/1,000秒未満の露出又は秒当たり２５０フレームを超えるフレーム速度で、移動する画像をキャプチャすることができるものであってよい。
【００５０】
図２Ａで示されているように、デジタルカメラ１０４ａなどの形態を採るカメラ１０４は、試験チャンバ１４の又は試験チャンバ１４内の位置１０６において配置又は位置決めされている。図２Ａで示されているように、カメラレンズ１０５は、試験チャンバ１４の第３の開口部２０ｃなどの開口部２０を通して挿入される。デジタルカメラ１０４ａなどのカメラ１０４は、スパーク４８（図１、図２Ａ参照）及びデジタル制御されたフルスペクトルの基準光源１２ａ（図１、図２Ａ参照）などのデジタル制御された基準光源１２（図１、図２Ａ参照）を検出し且つ観察するための視野１０８（図１参照）を有する。デジタルカメラ１０４ａなどのカメラ１０４は、スパークスペクトル指標５０（図１、図２Ａ参照）、スパーク光強度５２（図１参照）、基準光源スペクトル指標８０（図１、図２Ａ参照）、及び基準光源光強度８２（図１参照）を含む、画像１１０（図１、図３Ａ〜図３Ｂ参照）をキャプチャし又は撮像するように動作可能であり、キャプチャし又は撮像する。
【００５１】
LDE試験システム１０（図１参照）は、２つ以上の鏡１１２（図１参照）を更に備えてよい。好適には、LDE試験システム１０が、試験チャンバ１４（図２Ａ参照）の内装１６（図２Ａ参照）内に配置又は位置決めされた第１の鏡１１２ａ（図３Ａ〜図３Ｂ参照）と第２の鏡１１２ｂ（図３Ａ〜図３Ｂ参照）を備えた２つの鏡１１２を有する。各鏡１１２は、好適には、互いに対向する角度付けされた位置１１６（図１、図３Ａ〜図３Ｂ参照）で、且つ、試験物２２（図１、図２Ａ、図３Ａ〜図３Ｂ参照）が、第１の鏡１１２ａと第２の鏡１１２ｂの間に位置決めされた状態で、位置決めされている。
【００５２】
図１及び図２Ａで示されているように、LDE試験システム１０は、コントローラシステム１１８を更に備え又は含む。コントローラシステム１１８（図２Ａ参照）は、デジタル制御された基準光源を生成するコントローラシステム１１８ａ（図２Ａ参照）の形態を採ってよい。図１及び図２Ａで示されているように、コントローラシステム１１８は、デジタル制御されたフルスペクトルの基準光源１２ａなどのデジタル制御された基準光源１２をデジタル制御するように動作可能であり、デジタル制御しているコントローラ１２０を備える。コントローラ１２０（図１、図２Ａ参照）は、好適には、マイクロコントローラ１２０ａ（図１、図２Ａ参照）、マイクロプロセッサ１２０ｂ（図１参照）、コンピュータコントローラ１２０ｃ（図１参照）、又は別の適切なコントローラ１２０のうちの１つを備える。例えば、コントローラ１２０は、カリフォルニア州サンホセのAtmel社から取得されるATMELマイクロコントローラなどのマイクロコントローラ１２０ａを備えてよい。（ATMELは、カリフォルニア州サンホセのAtmel社の登録商標である。）しかし、他の適切なマイクロコントローラ１２０ａも使用されてよい。
【００５３】
マイクロコントローラ１２０ａ（図２Ａ参照）などのコントローラ１２０（図２Ａ参照）は、好適には、各パルス１５６（図１参照）の時間１６０（図１参照）又は各パルス１５６の持続時間１６２（図１参照）を刻むために、水晶振動子によって調節された電子発振器を有するクウォーツ時計を使用し、したがって、１以上のパルス１５６の時間１６０は、好適には、非常に正確である。水晶振動子によって調節される電子発振器は、非常に精密な周波数を有する信号を生成する。したがって、クウォーツ時計は、少なくとも機械時計より正確な程度のものである。マイクロコントローラ１２０ａ（図１、図２Ａ参照）の１以上のパルス１５６は、例えば、ATMELマイクロコントローラに対して１６MHz（十六メガヘルツ）で動作する時計の周波数に依存して、数マイクロ秒まで正確且つ再現可能であってよい。パルス１５６の持続時間１６２（図１参照）又は幅は、マイクロ秒まで制御されて（下げられて）よい。
【００５４】
１つのバージョンでは、コントローラ１２０（図１、図２Ａ参照）は、マイクロコントローラ１２０ａ（図１、図２Ａ参照）を備え、デジタル制御された基準光源１２は、パルス化されたプログラム可能な色１６４（図１参照）又はパルス化されたプログラム可能な色相を生成するために、パルス持続時間変調（PDM）１５８（図１参照）又はパルス幅変調（PWM）１５９（図１参照）マイクロコントローラ１２０ａによって制御された、三色発光ダイオード（LED）基準光源９０（図１参照）を備える。本明細書で使用される際に、「パルス幅変調（PWM）」とも称される「パルス持続時間変調（PDM）」は、メッセージ又は電流をパルス化信号に符号化する、すなわち、送信用の情報を符号化するために使用される変調技術を意味し、それは、電気デバイスに供給される電力の制御を可能にする技術である。
【００５５】
図１及び図２Ａで示されているように、コントローラシステム１１８は、筐体１２６内にコントローラ１２０を封入又は収容するための、金属製の筐体１２６ａ又は箱などの筐体１２６を更に備える。コントローラシステム１１８は、筐体１２６を通して形成された入力部１２２（図２Ａ参照）及び出力部１２４（図２Ａ参照）を更に備える。金属製の筐体１２６ａなどの筐体１２６は、電磁場をブロックするためのファラデーケージとして本質的に機能する、金属製１２６ａの筐体内に電子部品及び結合された回路を封入することによって、LDE EMP（雷直接効果電磁パルス）からマイクロコントローラ１２０ａ又は他の適切なコントローラ１２０などのコントローラ１２０及び結合された回路を保護する。
【００５６】
図１及び図２Ａで示されているように、LDE試験システム１０は、電流センサプローブアセンブリ１２８を更に備え又は含む。電流センサプローブアセンブリ１２８は、コントローラシステム１１８の入力部１２２（図２Ａ参照）、及びアース線４４（図１、図２Ａ参照）、並びに／又は接地４６（図１、図２Ａ参照）の間に接続されている。したがって、コントローラシステム１１８の入力部１２２は、電流センサプローブアセンブリ１２８を介して、アース線４４及び／又は接地４６に接続されている。
【００５７】
図２Ａで示されているように、電流センサプローブアセンブリ１２８は、好適には、電流センサプローブ１３０及びシールドされたケーブル接続１３４などのケーブル接続１３２を備える。ケーブル接続１３２（図２Ａ参照）は、第１の端部１３６（図２Ａ参照）及び第２の端部１３８（図２Ａ参照）を有する。図２Ａで示されているように、電流センサプローブ１３０は、アース線４４及び／又は接地４６に接続されており、電流センサプローブ１３０は、ケーブル接続１３２の第１の端部１３６に接続されている。図２Ａで更に示されているように、ケーブル接続１３２の第２の端部１３８は、コントローラシステム１１８の入力部１２２に接続されている。電流センサプローブアセンブリ１２８（図２Ａ参照）の電流センサプローブ１３０は、アース線４４を通して接地４６に消散又は放電される電流３８（図１、図２Ａ参照）を検知し、電流センサプローブアセンブリ１２８の電流センサプローブ１３０及びケーブル接続１３２は、電気信号１４２（図１、図２Ａ参照）などの電流検出信号１４０（図１、図２Ａ参照）を、コントローラシステム１１８の入力部１２２に送信する。電気信号１４２（図１、図２Ａ参照）などの電流検出信号１４０（図１、図２Ａ参照）は、マイクロコントローラ１２０ａなどのコントローラ１２０（図１、図２Ａ参照）に対する入力トリガ１４４（図１、図２Ａ参照）になる。電気信号１４２（図１、図２Ａ参照）などの電流検出信号１４０（図１、図２Ａ参照）は、マイクロコントローラ１２０ａ（図１、図２Ａ参照）などのコントローラ１２０（図１、図２Ａ参照）の中への入力であり、マイクロコントローラ１２０ａ（図１、図２Ａ参照）などのコントローラ１２０（図１、図２Ａ参照）は、電気出力１４５（図１、図２Ａ参照）を処理及び放出する。
【００５８】
図２Ａは、マイクロコントローラ１２０ａなどのコントローラ１２０に接続された電圧１４８を有するバッテリ１４６を更に示している。RGB LED電流１５２（図１参照）などの電流及び電流の分布の電気出力１４５（図１、図２Ａ参照）は、第１の抵抗要素（R1）１５０ａ（図２Ａ参照）、第２の抵抗要素（R2）１５０ｂ（図２Ａ参照）、及び第３の抵抗要素（R3）１５０ｃ（図２Ａ参照）を含む、複数の抵抗要素１５０（図２Ａ参照）によってバランス又は調整されてよい。
【００５９】
図２Ａは、赤ダイオード（D1）１５４ａ、緑ダイオード（D2）１５４ｂ、及び青ダイオード（D3）１５４ｃを含む、複数のダイオード１５４を更に示している。上述されたように、RGB（赤、緑、青）光強度比１００（図１参照）及び観察されたRGB（赤、緑、青）光強度比１０２（図１参照）は、１．０：０．３：０．１（R:G:B）の比９９（図１参照）又は別の適切な比における、赤（R）LED成分９４（図２Ａ〜図２Ｂ参照）、緑（G）LED成分９６（図２Ａ〜図２Ｂ参照）、及び青（B）LED成分９８（図２Ａ〜図２Ｂ参照）を含んでよい。
【００６０】
RGB LED成分９４、９６、９８は、高い量子効率、すなわち、電子の数当たりの光子の数を有する、電気光学成分である。発光RGB LED成分９４、９６、９８は、それらの直接的なバンドギャップ遷移から光を生成するので、それらは、良く知られている又は標準的な黒体放射指標から独立している。良く知られている又は標準的な黒体放射指標の熱力学的な制限から独立しているので、発光RGB LED成分９４、９６、９８は、速い光通信用の高速なパルス化光源として使用することができる。
【００６１】
RGB LED基準光源８８（図１参照）は、３つのRGB LED成分９４、９６、９８を有し、且つ、MIE（最小点火エネルギー）閾値６４ａ（図１参照）近くの観察されたスパーク５４（図１参照）又は高温粒子放出としての適切な等量比を有する、複合光又は三色LED基準光源９０（図１参照）を作るために、マイクロコントローラ１２０ａや別の適切なコントローラ１２０などのコントローラ１２０によって使用され且つデジタル制御されてよい。これは、好適には、三つのRGB LED成分９４、９６、９８（図２Ａ参照）に対する、パルス持続時間変調（PDM）１５８（図１参照）又はパルス幅変調（PWM）１５９（図１参照）によって実現される。図２Ａは、RGB LED成分９４、９６、９８を有するRGB LED出力９２を示している。RGB LED出力９２（図１、図２Ａ参照）は、RGB LED電流１５２（図１参照）を有する。
【００６２】
図２Ａで示されているように、コントローラシステム１１８は、RGB LED出力９２の３つのRGB LED成分９４、９６、９８を、放出される光１６８を生成する集束したRGB（赤、緑、青）光１６６ａなどの集束した光１６６の中へ集束させるように構成され、集束させているレンズ１６５を更に備える。LDE試験システム１０（図１参照）は、デジタル制御された基準光源１２（図１参照）をデジタル制御するために、且つ、放出される光１６８（図１参照）を生成するために、パルス持続時間変調（PDM）１５８（図１参照）又はパルス幅変調（PWM）１５９（図１参照）コントローラ１２０（図１参照）を有するコントローラシステム１１８を使用する。
【００６３】
図２Ａで示されているように、コントローラシステム１１８は、必要に応じて任意の電流を消散させるために、接地１６９を更に備える。図２Ａで更に示されているように、コントローラシステム１１８は、出力部１２４を備える。
【００６４】
図１及び図２Ａで示されているように、LDE試験システム１０は、コントローラシステム１１８の出力部１２４をデジタル制御された基準光源１２に接続する、光ファイバーリンク１７０を更に備え又は含む。放出される光１６８（図２Ａ参照）は、光ファイバーリンク１７０（図２Ａ参照）を経由して、コントローラシステム１１８（図１、図２Ａ参照）から、デジタル制御されたフルスペクトルの基準光源１２ａ（図１、図２Ａ参照）などのデジタル制御された基準光源１２（図１、図２Ａ参照）に転送される。
【００６５】
図２Ａで示されているように、光ファイバーリンク１７０は、第１の端部１７２ａ及び第２の端部１７２ｂを有する。図２Ａで更に示されているように、光ファイバーリンク１７０の第１の端部１７２ａは、コントローラシステム１１８の出力部１２４の近くに又は出力部１２４に接続されており、光ファイバーリンク１７０の第２の端部１７２ｂは、デジタル制御された基準光源１２に接続されている。光ファイバーリンク１７０（図２Ａ参照）は、試験チャンバ１４内に位置付けられた球面端部ビーズ１７４（図２Ａ参照）を備えてよい。球面端部ビーズ１７４は、球面均一放出１７８（図１、図２Ａ参照）を放出する、固定された座標の基準光源球面１７６（図１参照）を有する。
【００６６】
図１及び図２Ａで示されているように、LDE試験システム１０は、コンピュータ接続１８１（図２Ａ参照）を経由してデジタルカメラ１０４ａなどのカメラ１０４に接続されたコンピュータシステム１８０を更に備え又は含む。コンピュータ接続１８１（図２Ａ参照）は、有線若しくは無線接続又は別の適切な接続要素を備えてよい。図１及び図２Ａで更に示されているように、コンピュータシステム１８０は、少なくとも１つのコンピュータ１８２を備えてよい。コンピュータシステム１８０（図１、図２Ａ参照）は、少なくとも１つのコンピュータ１８２（図１、図２Ａ参照）を実装するために使用されてよい。図１及び図２Ａで示されているように、コンピュータシステム１８０は、コンピュータソフトウェア１８４及びコンピュータプロセッサ１８６を更に備える。少なくとも１つのコンピュータ１８２は、コントローラシステム１１８に接続されてよく、又は、適用可能な場合若しくは必要に応じて、個別のコンピュータが、コントローラシステム１１８に接続されてよい。
【００６７】
少なくとも１つのコンピュータ１８２は、コンピュータ１８２がアクセス可能なコンピュータメモリに記憶された、コンピュータソフトウェア１８４（図１、図２Ａ参照）などのコンピュータプログラム指示命令を介して、コンピュータシステム１８０のうちの１以上の要素の１以上の計算機能を制御するように構成されてよい。コンピュータソフトウェア１８４（図１、図２Ａ参照）は、アルゴリズム、プログラムコード、コンピュータファームウェア、又は別の適切なシステム論理を含んでよい。コンピュータソフトウェア１８４は、コンピュータ１８２、コンピュータプロセッサ１８６、又は別のプログラム可能なデバイスの中にロードされて、コンピュータ１８２、コンピュータプロセッサ１８６、又は別のプログラム可能なデバイスが、コンピュータ１８２、コンピュータプロセッサ１８６、又は別のプログラム可能なデバイスで又はそれらによって実行される動作を実行し、特定のやり方で機能するように構成し且つ指示してよい。コンピュータメモリは、ダイナミック及び／若しくはスタティックRAM、オンチップ若しくはオフチップのキャッシュメモリ、又は別の適切なコンピュータメモリを含む、ランダムアクセスメモリ（RAM）のうちの１以上を備えてよい。
【００６８】
コンピュータシステム１８０（図１、図２Ａ参照）は、カメラ１０４によってキャプチャ又は撮像された、１以上の雷直接効果（LDE）試験における、スパークスペクトル指標５０、スパーク光強度５２、基準光源スペクトル指標８０、及び基準光源光強度８２のうちの１以上の画像１１０を受け取り、又は受け取るように動作可能である。コンピュータシステム１８０のコンピュータ１８２、コンピュータソフトウェア１８４、及びコンピュータプロセッサ１８６は、試験物２２上又は試験物２２におけるスパーク４８（図１、図２Ａ、図３Ａ〜図３Ｂ参照）のスパーク光強度５２（図１、図２Ａ、図３Ａ〜図３Ｂ参照）を測定し、それをデジタル制御されたフルスペクトルの基準光源１２ａ（図１、図２Ａ、図３Ａ〜図３Ｂ参照）などのデジタル制御された基準光源１２（図１、図２Ａ、図３Ａ〜図３Ｂ参照）の基準光源光強度８２（図１、図２Ａ、図３Ａ〜図３Ｂ参照）と比較することによって、試験物２２（図１、図３Ａ〜図３Ｂ参照）向けの雷直接効果（LDE）試験基準１９４（図１参照）の、合格結果１８８（図１、図３Ａ参照）又は不合格結果１９０（図１、図３Ｂ参照）を判定し、又は判定するように動作可能である。
【００６９】
スパーク４８（図１、図３Ａ参照）のスパーク光強度５２（図１、図３Ａ参照）が、カメラ１０４（図１参照）によってキャプチャされた画像１１０（図１、図３Ａ参照）内の基準光源光強度８２（図１、図３Ａ参照）未満である、すなわち、それより暗い場合、試験物２２（図１、図３Ａ参照）はLDE試験基準１９４（図１参照）を通過する（に合格する）。スパーク４８（図１、図３Ａ参照）のスパーク光強度５２（図１、図３Ａ参照）が、カメラ１０４（図１参照）によってキャプチャされた画像１１０（図１、図３Ａ参照）内の基準光源光強度８２（図１、図３Ａ参照）以上である、すなわち、それより明るい場合、試験物２２（図１、図３Ａ参照）はLDE試験基準１９４（図１参照）を通過しない（に不合格である）。LDE試験システム１０（図１、図２Ａ参照）は、試験物２２（図１、図２Ａ参照）向けの合格／不合格評価プロセス１９２（図１参照）を自動化する。
【００７０】
したがって、LDE試験システム１０（図１、図２Ａ参照）は、良く知られているLDE試験システム及び方法と比較して、自動化され、プログラム可能であり、再現可能である。LDE試験システム１０（図１、図２Ａ参照）は、良く知られているLDE試験システム及び方法と比較して、向上した再現性１９６（図１参照）、良く知られているLDE試験システム及び方法と比較して、向上した精度１９８（図１参照）、及びカメラ１０４（図１参照）の較正頻度低減２００（図１参照）を有する。LDE試験システム１０（図１、図２Ａ参照）は、頻繁なカメラの較正に対する必要性を除去すること、観察されたスパーク５４（図１参照）又は基準スパーカーからの画像１１０（図１参照）内の任意のばらつきを除去すること、及び合格／不合格評価プロセス１９２を自動化する際の任意の難題を除去することによってLDE試験を簡略化する、固定された座標位置７８ａ（図２Ａ参照）に位置決めされた、再現可能で正確なデジタル制御された基準光源１２（図１、図２Ａ参照）を提供する。LDE試験基準１９４（図１参照）及び合格／不合格評価プロセス１９２（図１参照）において唯一観察されるパラメータは、カメラ１０４（図１参照）を用いてキャプチャされた、単純な記録されたRGB（赤、緑、青）指標８９（図１参照）である。
【００７１】
次に、図２Ｂを参照すると、図２Ｂは、図２Aなどで示されるような、雷直接効果（LDE）試験システム１０内で使用され得る、入力トリガ１４４及びRGB LED（赤、緑、青の発光ダイオード）出力９２の例示的な拡大概略図である。図２Ｂで示されているように、入力トリガ１４０は、時間１６０の第１の持続時間１６２ａなどの持続時間１６２又は幅を有する、第１のパルス１５６ａなどのパルス１５６を有する。図２Ｂで更に示されているように、電気出力１４５などの形態を採るRGB LED出力９２は、赤（R）LED（発光ダイオード）成分９４、緑（G）LED成分９６、及び青（B）LED成分９８を含む。図２Ｂで示されているように、赤（R）LED成分９４の電気出力１４５は、第２のパルス１５６ｂなどのパルス１５６を有し、時間１６０の第２の持続時間１６２ｂなどの持続時間１６２又は幅を有する。図２Ｂで示されているように、緑（G）LED成分９６の電気出力１４５は、第３のパルス１５６ｃなどのパルス１５６を有し、時間１６０の第３の持続時間１６２ｃなどの持続時間１６２又は幅を有する。図２Ｂで示されているように、青（B）LED成分９８の電気出力１４５は、第４のパルス１５６ｄなどのパルス１５６を有し、時間１６０の第４の持続時間１６２ｄなどの持続時間１６２又は幅を有する。
【００７２】
RGB LED出力９２（図２Ｂ参照）のこのバージョンでは、赤（R）LED成分９４（図２Ｂ参照）の第２のパルス１５６ｂ（図２Ｂ参照）などのパルス１５６（図２Ｂ参照）が、緑（G）LED成分９６の第３のパルス１５６ｃ（図２Ｂ参照）などのパルス１５６より長い持続時間１６２（図２Ｂ参照）又は幅を有し、緑（G）LED成分９６の第３のパルス１５６ｃなどのパルス１５６が、青（B）LED成分９８（図２Ｂ参照）の第４のパルス１５６ｄ（図２Ｂ参照）などのパルス１５６より長い持続時間１６２又は幅を有する。上述されたように、赤（R）LED成分９４（図２Ｂ参照）、緑（G）LED成分９６（図２Ｂ参照）、及び青（B）LED成分９８（図２Ｂ参照）の比９９（図１参照）は、１．０：０．３：０．１（R:G:B）であってよい。
【００７３】
図２Ｂは、赤（R）LED成分９４の第２のパルス１５６ｂなどのパルス１５６の開始の、入力トリガ１４４の第１のパルス１５６ａなどのパルス１５６の開始からの時間１６０の遅延１６３を更に示している。パルス１５６（図２Ｂ参照）の持続時間１６２（図２Ｂ参照）又は幅は、ミリ秒であってよく、パルス持続時間変調（PDM）１５８（図１参照）又はパルス幅変調（PWM）１５９（図１参照）を使用する、マイクロコントローラ１２０ａ（図２Ａ参照）などのコントローラ１２０（図２Ａ参照）を用いて制御されてよく、これを使用して、デジタル制御された基準光源１２（図２Ａ参照）をデジタル制御し、放出される光１６８（図２Ａ参照）を生成することができる。
【００７４】
次に、図３Ａ〜図３Ｂを参照すると、図３Ａは、本開示の雷直接効果（LDE）試験システム１０（図１、図２Ａ参照）の１つのバージョンを使用する、第１の雷直接効果（LDE）試験２０２からの合格結果１８８のカメラ１０４（図１、図２Ａ参照）によってキャプチャされた第１の画像１１０ａなどの画像１１０の前面図を示している例示的な概略図である。図３Ｂは、本開示の雷直接効果（LDE）試験システム１０（図１、図２Ａ参照）の１つのバージョンを使用する、第２の雷直接効果（LDE）試験２０４からの不合格結果１９０のカメラ１０４（図１、図２Ａ参照）によってキャプチャされた第２の画像１１０ｂなどの画像１１０の前面図を示している例示的な概略図である。
【００７５】
図３Ａで示されているように、合格結果１８８のカメラ１０４（図１、図２Ａ参照）によってキャプチャ又は記録された第１の画像１１０ａは、重ね継ぎ手２２ａなどの試験物２２のインターフェース３４における第１のスパーク４８ａなどのスパーク４８を示している。図３Ａで更に示されているように、第１のスパーク４８ａなどのスパーク４８は、スパークスペクトル指標５０、例えば、記録されたスパークスペクトル指標５０ａを有し、且つ、スパーク光強度５２、例えば、記録されたスパーク光強度５２ａを有する。図３Ａで更に示されているように、デジタル制御されたフルスペクトルの基準光源１２ａなどのデジタル制御された基準光源１２は、試験物２２の近傍の固定された座標位置７８ａに位置決めされている。デジタル制御された基準光源１２は、基準光源スペクトル指標８０、例えば、記録された基準光源スペクトル指標８０ａ、及び、基準光源光強度８２、例えば、記録された基準光源光強度８２ａを有する。
【００７６】
図３Ａで示されている第１のスパーク４８ａのスパーク光強度５２を、デジタル制御された基準光源１２の基準光源光強度８２と比較すると、スパーク光強度５２は、カメラ１０４によってキャプチャされた第１の画像１１０ａ内の基準光源光強度８２未満なので、試験物２２は、合格結果１８８で、雷直接効果（LDE）試験基準１９４（図１参照）を通過する。図３Ａの誇張された概略図では、第１のスパーク４８ａなどのスパーク４８が、デジタル制御された基準光源１２より小さいサイズで描かれており、これは、基準光源光強度８２未満の又はそれより暗いスパーク光強度５２を表していることを意味する。
【００７７】
図３Ａで更に示されているように、カメラ１０４（図１、図２Ａ参照）によってキャプチャ又は記録された第１の画像１１０ａは、試験物の第１の側の反射２２ｄ、ファスナ反射３６ｂ、及び第１のスパーク反射４９ａを含む、第１の画像の第１の鏡反射２０６ａを示している。図３Ａで更に示されているように、カメラ１０４（図１、図２Ａ参照）によってキャプチャ又は記録された第１の画像１１０ａは、試験物の第２の側の反射２２ｅ及びファスナの反射３６ｂを含む、第１の画像の第２の鏡反射２０８ａを示している。
【００７８】
図３Ｂで示されているように、不合格結果１９０のカメラ１０４（図１、図２Ａ参照）によってキャプチャ又は記録された第２の画像１１０ｂは、重ね継ぎ手２２ａなどの試験物２２のインターフェース３４における第２のスパーク４８ｂなどのスパーク４８を示している。図３Ｂで更に示されているように、第２のスパーク４８ｂなどのスパーク４８は、スパークスペクトル指標５０、例えば、記録されたスパークスペクトル指標５０ｂを有し、且つ、スパーク光強度５２、例えば、記録されたスパーク光強度５２ｂを有する。図３Ｂで更に示されているように、デジタル制御されたフルスペクトルの基準光源１２ａなどのデジタル制御された基準光源１２は、試験物２２の近傍の固定された座標位置７８ａに位置決めされている。デジタル制御された基準光源１２は、基準光源スペクトル指標８０、例えば、記録された基準光源スペクトル指標８０ｂ、及び、基準光源光強度８２、例えば、記録された基準光源光強度８２ｂを有する。
【００７９】
図３Ｂで示されている第２のスパーク４８ｂのスパーク光強度５２を、デジタル制御された基準光源１２の基準光源光強度８２と比較すると、スパーク光強度５２は、カメラ１０４によってキャプチャされた第２の画像１１０ｂ内の基準光源光強度８２以上なので、試験物２２は、不合格結果１９０で、雷直接効果（LDE）試験基準１９４（図１参照）を通過できない。図３Ｂの誇張された概略図では、第２のスパーク４８ｂなどのスパーク４８が、デジタル制御された基準光源１２より大きいサイズで描かれており、これは、基準光源光強度８２より大きい又はそれより明るいスパーク光強度５２を表していることを意味する。
【００８０】
図３Ｂで更に示されているように、カメラ１０４（図１、図２Ａ参照）によってキャプチャ又は記録された第２の画像１１０ｂは、試験物の第１の側の反射２２ｄ、ファスナ反射３６ｂ、及び第２のスパーク反射４９ｂを含む、第２の画像の第１の鏡反射２０６ｂを示している。図３Ｂで更に示されているように、カメラ１０４（図１、図２Ａ参照）によってキャプチャ又は記録された第２の画像１１０ｂは、試験物の第２の側の反射２２ｅ及びファスナの反射３６ｂを含む、第２の画像の第２の鏡反射２０８ｂを示している。
【００８１】
図３Ａ〜図３Ｂで示されているように、重ね継ぎ手２２ａなどの試験物２２は、第１の鏡１１２ａと第２の鏡１１２ｂなどの２つの鏡１１２の間に位置決めされている。図３Ａ〜図３Ｂは、重ね継ぎ手２２ａなどの試験物２２の、第１の端部２８ａ、第２の端部２８ｂ、前端３０ａ、並びに、第１の側部３２ａすなわち上側及び第２の側部３２ｂすなわち底側などの側部３２を示している。図３Ａ〜図３Ｂは、金属ファスナ３６ａ（図２Ａ参照）などの１以上のファスナ３６（図２Ａ参照）を用いて、インターフェース３４において重ね継ぎ手２２ａの第２の部分３３ｂに接合された重ね継ぎ手２２ａの第１の部分３３ａを更に示している。図３Ａ〜図３Ｂは、第１の開口部２０ａを通して挿入され且つ試験物２２の第１の端部２８ａに取り付けられたキャパシタ線４２を更に示し、第２の開口部２０ｂを通して挿入され且つ試験物２２の第２の端部２８ｂに取り付けられたアース線４４を更に示している。図３Ａ〜図３Ｂは、第１の鏡１１２ａなどの鏡１１２内の試験物の第１の側の反射２２ｄを更に示し、第２の鏡１１２ｂなどの鏡１１２内の試験物の第２の側の反射２２ｅを更に示している。図３Ａ〜図３Ｂは、第１の鏡１１２ａと第２の鏡１１２ｂなどの鏡１１２内で反射したファスナ３６（図２Ａ参照）のファスナ反射３６ｂを更に示している。
【００８２】
図３Ａ〜図３Ｂで更に示されているように、１つのバージョンでは、第１の鏡１１２ａなどの鏡１１２が、試験物２２の第１の側部３２ａすなわち上側の近く又は近傍に位置決めされてよく、第２の鏡１１２ｂなどの鏡１１２が、第１の鏡１１２ａに対向する且つ試験物２２の第２の側部３２ｂすなわち底側の近く又は近傍に位置決めされてよい。代替的に、鏡１１２及び試験物２２は、試験物２２におけるスパーク４８の様々な図をキャプチャするために、鏡１１２が互いに対向し且つ試験物２２が鏡１１２の間にある状態で、別の適切な配置に位置決めされてよい。各鏡１１２（図３Ａ〜図３Ｂ参照）は、クランプ、ファスナ、ホルダ、又は他の適切な固定要素１１４などの形態を採る、１以上の固定要素１１４（図１、図３Ａ〜図３Ｂ参照）を用いて、試験物２２の各側の位置に固定されてよい。
【００８３】
図３Ａ及び図３Ｂで更に示されているように、第１の鏡１１２ａと第２の鏡１１２ｂなどの鏡１１２は、好適には、試験物２２の両側３２の角度付けされた位置１１６に位置決めされている。第１の鏡１１２ａ（図３Ａ〜図３Ｂ参照）は、第１の角度付けされた位置１１６ａ（図３Ａ〜図３Ｂ参照）などの角度付けされた位置１１６（図３Ａ〜図３Ｂ参照）に位置決めされている。第２の鏡１１２ｂ（図３Ａ〜図３Ｂ参照）は、第２の角度付けされた位置１１６ｂ（図３Ａ〜図３Ｂ参照）などの角度付けされた位置１１６（図３Ａ〜図３Ｂ参照）に位置決めされている。第１の鏡１１２ａと第２の鏡１１２ｂなどの鏡１１２は、好適には、試験物２２に対して角度付けされた位置１１６、例えば、四十五度（４５°）の角度付けされた位置にあってよい。代替的に、鏡１１２は、試験物２２に対して、他の適切な角度測定値の角度付けされた位置１１６に角度付けされてよい。
【００８４】
次に、図４を参照すると、別の１つのバージョンでは、雷直接効果（LDE）試験システム１０（図１、図２Ａ参照）を使用する、雷直接効果（LDE）試験方法２２０が提供される。図４は、本開示のLDE試験方法２２０の１つのバージョンを示す例示的なフロー図である。
【００８５】
図４で示されているように、LDE試験方法２２０は、雷直接効果（LDE）試験システム１０（図１、図２Ａ参照）を組み立てるステップ２２２を含む。上で詳細に説明されたように、LDE試験システム１０は、試験チャンバ１４（図１、図２Ａ参照）又は閉じたエリア若しくは空間、試験チャンバ１４内に配置された試験物２２（図１、図２Ａ参照）又は試験片、キャパシタ線４１（図２Ａ参照）を介して試験物２２（図２Ａ参照）の第１の端部２８ａ（図２Ａ参照）に接続された少なくとも１つのキャパシタ４０（図１、図２Ａ参照）、及び試験物２２の第２の端部２８ｂ（図２Ａ参照）に接続されたアース線４４（図１、図２Ａ参照）を備える。
【００８６】
上述されたように、LDE試験システム１０（図１、図２Ａ参照）は、試験物２２（図２Ａ参照）の近傍の固定された座標位置７８ａ（図２Ａ参照）で試験チャンバ１４内に配置された、デジタル制御されたフルスペクトルの基準光源１２ａ（図１、図２Ａ参照）などの形態を採る、デジタル制御された基準光源１２（図１、図２Ａ参照）を更に備える。LDE試験システム１０（図１、図２Ａ参照）を組み立てるステップ２２２（図４参照）は、観察されたスパーク５４（図１参照）の観察されたRGB（赤、緑、青）光強度比１０２（図１参照）に等価なRGB（赤、緑、青）光強度比１００（図１参照）を有するRGB LED（赤、緑、青の発光ダイオード）基準光源８８（図１参照）を備えた、デジタル制御されたフルスペクトルの基準光源１２ａ（図１、図２Ａ参照）の形態を採る、デジタル制御された基準光源１２（図１、図２Ａを参照）を使用することを含んでよい。LDE試験システム１０（図１、図２Ａ参照）を組み立てるステップ２２２は、RGB LED（赤、緑、青の発光ダイオード）基準光源８８を備えたデジタル制御された基準光源１２を使用することであって、RGB（赤、緑、青）光強度比１００及び観察されたRGB（赤、緑、青）光強度比１０２が、１．０：０．３：０．１（R:G:B）の比９９（図１参照）にある、赤（R）LED成分９４（図２Ａ参照）、緑（G）LED成分９６（図２Ａ参照）、及び青（B）LED成分９８（図２Ａ参照）を含む、デジタル制御された基準光源１２を使用することを更に含んでよい。
【００８７】
上述されたように、LDE試験システム１０（図１、図２Ａ参照）は、試験チャンバ１４（図１、図２Ａ参照）に位置決めされたカメラ１０４（図１、図２Ａ参照）を更に備える。カメラ１０４（図１、図２Ａ参照）は、試験物２２及びデジタル制御された基準光源１２に対面するカメラレンズ１０５（図２Ａ参照）を備える。
【００８８】
上述されたように、LDE試験システム１０（図１、図２Ａ参照）は、デジタル制御された基準光源を生成するコントローラシステム１１８ａ（図２Ａ参照）などの、コントローラシステム１１８（図１、図２Ａ参照）を更に備える。コントローラシステム１１８（図２Ａ参照）は、電流センサプローブアセンブリ１２８（図１、図２Ａ参照）を介して、アース線４４（図１、図２Ａ参照）及び／又は接地４６（図１、図２Ａ参照）に接続された、入力部１２２（図２Ａ参照）を有する。コントローラシステム１１８は、光ファイバーリンク１７０（図２Ａ参照）を介して、デジタル制御された基準光源１２（図２Ａ参照）に接続された、出力部１２４（図２Ａ参照）を更に有する。
【００８９】
上述されたように、LDE試験システム１０（図１、図２Ａ参照）は、カメラ１０４（図１、図２Ａ参照）に接続されたコンピュータシステム１８０（図１、図２Ａ参照）を更に備える。コンピュータシステム１８０（図１、図２Ａ参照）は、好適には、必要に応じて、コンピュータ１８２（図１、図２Ａ参照）、コンピュータソフトウェア１８４（図１、図２Ａ参照）、コンピュータプロセッサ１８６（図１、図２Ａ参照）、及び他の適切なコンピュータシステムの構成要素を備える。
【００９０】
LDE試験システム１０（図１、図２Ａ参照）を組み立てるステップ２２２（図４参照）は、試験チャンバ１４（図１参照）内で第１の鏡１１２ａ（図３Ａ〜図３Ｂ参照）と第２の鏡１１２ｂ（図３Ａ〜図３Ｂ参照）との間に試験物２２（図１、図３Ａ〜図３Ｂ参照）を位置決めすることを更に含んでよい。第１の鏡１１２ａ（図３Ａ〜図３Ｂ参照）と第２の鏡１１２ｂ（図３Ａ〜図３Ｂ参照）は、好適には、第１の鏡１１２ａと第２の鏡１１２ｂの間に試験物２２がある状態で、それぞれ、互いに対向する角度付けされた位置１１６（図１、図３Ａ〜図３Ｂ参照）に位置決めされている。
【００９１】
図４で示されているように、LDE試験方法２２０は、試験物２２上にスパーク４８（図１、図２Ａ参照）を生成するために、雷撃７０（図１参照）をシミュレートする雷直接効果（LDE）波形３８ａ（図１、図２Ａ参照）などの電流３８（図１、図２Ａ参照）を、少なくとも１つのキャパシタ４０（図１、図２Ａ参照）から試験物２２（図１、図２Ａ参照）の中に注入するステップ２２４を更に含む。スパーク４８は、スパークスペクトル指標５０（図１参照）を放出し、スパーク４８は、スパーク光強度５２（図１参照）を有する。ステップ２２４（図４参照）は、アース線４４（図１、図２Ａ参照）を介して、接地４６（図１、図２Ａ参照）に電流３８（図１、図２Ａ参照）を消散させることを更に含む。
【００９２】
図４で示されているように、LDE試験方法２２０は、電流３８ｂ（図１参照）などの電流３８を検知し、電気信号１４２（図１、図２Ａ参照）などの電流検出信号１４０（図１、図２Ａ参照）を、コントローラシステム１１８（図１、図２Ａ参照）に送信するために、電流センサプローブアセンブリ１２８（図１、図２Ａ参照）を使用するステップ２２６を更に含む。
【００９３】
図４で示されているように、LDE試験方法２２０は、デジタル制御された基準光源１２（図１、図２Ａ参照）をデジタル制御し、放出される光１６８（図１、図２Ａ参照）を生成するために、パルス持続時間変調（PDM）１５８（図１参照）コントローラ１２０（図１、図２Ａ参照）を有するコントローラシステム１１８（図１、図２Ａ参照）を使用するステップ２２８を更に含む。コントローラシステム１１８（図１、図２Ａ参照）を使用するステップ２２８は、マイクロコントローラ１２０ａ（図１、図２Ａ参照）、マイクロプロセッサ１２０ｂ（図１参照）、コンピュータコントローラ１２０ｃ（図１参照）、又は別の適切なコントローラ１２０のうちの１つを備えた、コントローラ１２０（図１、図２Ａ参照）を有するコントローラシステム１１８（図１、図２Ａ参照）を使用することを更に含んでよい。
【００９４】
図４で示されているように、LDE試験方法２２０は、光ファイバーリンク１７０（図１、図２Ａ参照）を介して、コントローラシステム１１８（図１、図２Ａ参照）からデジタル制御された基準光源１２（図１、図２Ａ参照）に、放出される光１６８（図１、図２Ａ参照）を転送するステップ２３０を更に含む。
【００９５】
図４で示されているように、LDE試験方法２２０は、試験される試験物２３（図１参照）内で観察された火花６６（図１参照）の観察されたスパークスペクトル指標５６（図１参照）をシミュレートする基準光源スペクトル指標８０（図１参照）を、デジタル制御された基準光源１２を用いて、放出するステップ２３２を更に含む。デジタル制御された基準光源１２（図１、図２Ａ参照）は、最小点火エネルギー（MIE）閾値６４ａ（図１参照）に等しいエネルギー６２（図１参照）を有する、観察されたスパーク５４（図１参照）の観察されたスパーク光強度６０（図１参照）に等価な、基準光源光強度８２（図１参照）を有する。
【００９６】
図４で示されているように、LDE試験方法２２０は、スパークスペクトル指標５０（図１、図３Ａ〜図３Ｂ参照）、スパーク光強度５２（図１、図３Ａ〜図３Ｂ参照）、基準光源スペクトル指標８０（図１、図３Ａ〜図３Ｂ参照）、及び基準光源光強度８２（図１、図３Ａ〜図３Ｂ参照）を含む、画像１１０（図１、図３Ａ〜図３Ｂ参照）を、カメラ１０４（図１、図２Ａ参照）を用いてキャプチャするステップ２３４を更に含む。
【００９７】
図４で示されているように、LDE試験方法２２０は、カメラ１０４（図１、図２Ａ参照）からコンピュータシステム１８０（図１、図２Ａ参照）に画像１１０（図１、図３Ａ〜図３Ｂ参照）を転送するステップ２３６を更に含む。
【００９８】
図４で示されているように、LDE試験システム２２０は、コンピュータシステム１８０（図１、図２Ａ参照）を用いて、試験物２２（図１、図３Ａ〜図３Ｂ参照）上又は試験物２２におけるスパーク４８（図１、図３Ａ〜図３Ｂ参照）のスパーク光強度５２（図１、図３Ａ〜図３Ｂ参照）を測定し、それをデジタル制御された基準光源１２（図１、図３Ａ〜図３Ｂ参照）の基準光源光強度８２（図１、図３Ａ〜図３Ｂ参照）と比較することによって、試験物２２（図１参照）向けの雷直接効果（LDE）試験基準１９４（図１参照）の、合格結果１８８（図１、図３Ａ参照）又は不合格結果１９０（図１、図３Ｂ参照）を判定するステップ２３８を更に含む。
【００９９】
合格結果１８８（図３Ａ参照）又は不合格結果１９０（図３Ｂ参照）を判定するステップ２３８（図４参照）は、スパーク光強度５２（図１、図３Ａ参照）が、カメラ１０４（図１、図２Ａ参照）によってキャプチャされた第１の画像１１０ａ（図３Ａ参照）などの画像１１０（図１、図３Ａ参照）内の基準光源光強度８２（図１、図３Ａ参照）未満である場合、試験物２２（図３Ａ参照）が雷直接効果（LDE）試験基準１９４（図１参照）を通過（合格）したと判定することを更に含み、スパーク光強度５２（図１、図３Ｂ参照）が、カメラ１０４によってキャプチャされた第２の画像１１０ｂ（図３Ｂ参照）などの画像１１０（図３Ｂ参照）内の基準光源光強度８２（図１、図３Ｂ参照）以上である場合、試験物２２（図３Ｂ参照）がLDE試験基準１９４（図１参照）を通過しなかった（不合格であった）と判定することを更に含む。
【０１００】
次に図５を参照すると、図５は、複合材構造物２７０、例えば、本開示のLDE試験システム１０（図１、図２Ａ参照）及びLDE試験方法２２０（図４参照）を使用して試験され得る航空機の主翼のパネルなどの、構造物２６８を組み込んだ航空機２５０ａなどの、航空輸送体２５０の例示的な斜視図である。図５で示されているように、航空機２５０ａなどの航空輸送体２５０は、胴体２５２、ノーズ２５４、操縦室２５６、一対の主翼２５８及びエンジン２６０、並びに水平安定板２６４及び垂直安定板２６６を備えた尾部２６２を備える。
【０１０１】
次に、図６及び図７を参照すると、図６は、航空機製造及び保守方法３００の例示的なフロー図であり、図７は、航空機３１６の例示的なブロック図である。図６及び図７を参照すると、本開示のバージョンが、図６に示す航空機の製造及び保守方法３００並びに図７に示す航空機３１６に照らして説明され得る。
【０１０２】
製造前の段階では、航空機の製造及び保守方法３００は、航空機３１６の仕様及び設計３０２並びに材料の調達３０４を含み得る。製造段階では、航空機３１６の構成要素及びサブアセンブリの製造３０６並びにシステムインテグレーション３０８が行われる。その後、航空機３１６は、認可及び納品３１０を経て運航３１２に供され得る。顧客により運航３１２される間に、航空機３１６は定期的な整備及び保守３１４（改造、再構成、改修、及び他の適切な保守も含み得る）を受ける。
【０１０３】
航空機の製造及び保守方法３００の各プロセスは、システムインテグレーター、第三者、及び／又はオペレーター（例えば顧客）によって実施又は実行され得る。この明細書において、システムインテグレーターは、任意の数の航空機製造業者及び主要システム下請け業者を含みうるが、それらに限定されるわけではない。第三者は、任意の数の供給業者、下請け業者、及びサプライヤを含みうるが、それらに限定されるわけではない。オペレータは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関、及び他の好適なオペレータを含みうる。
【０１０４】
図７に示すように、航空機の製造及び保守方法３００によって製造された航空機３１６は、複数のシステム３２０及び内装３２２を有する機体３１８を含み得る。複数のシステム３２０の例には、推進システム３２４、電気システム３２６、油圧システム３２８、及び環境システム３３０のうちの１以上が含まれ得る。任意の数の他のシステムが含まれることもある。航空宇宙産業の例を示しているが、本開示の原理は、他の産業（自動車産業など）にも適用され得る。
【０１０５】
本明細書に具現化された方法とシステムは、航空機の製造及び保守方法３００の１以上の任意の段階で採用することができる。例えば、構成要素及びサブアセンブリの製造３０６に対応する構成要素又はサブアセンブリは、航空機３１６の運航３１２中に製造される構成要素又はサブアセンブリと同様の方法で製作又は製造され得る。また、１以上の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせは、例えば、航空機３１６の組み立てを実質的に効率化するか、又は航空機３１６のコストを削減することにより、構成要素及びサブアセンブリの製造３０６並びにシステムインテグレーション３０８の段階で利用することができる。同様に、装置の実施形態、方法の実施形態、或いはそれらの組み合わせのうちの１以上を、航空機３１６の運航３１２中に、例えば、限定しないが、保守及び整備３１４に利用することができる。
【０１０６】
雷直接効果（LDE）試験システム１０（図１、図２Ａ参照）及び雷直接効果（LDE）試験方法２２０（図４参照）の開示されたバージョンは、試験チャンバ１４（図２Ａ参照）内の固定された座標位置７８ａ（図２Ａ参照）に位置決めされた、デジタル制御されたフルスペクトルの基準光源１２ａ（図１参照）などのデジタル制御された基準光源１２（図１参照）を使用する、試験物２２（図１参照）の雷直接効果（LDE）試験用の主観的であるよりもむしろ客観的なシステム及び方法を提供する。デジタル制御された基準光源１２は、好適には、観察されたスパーク５４（図１参照）の観察されたRGB（赤、緑、青）光強度比１０２（図１参照）に等価なRGB（赤、緑、青）光強度比１００（図１参照）を有する、RGB LED（赤、緑、青の発光ダイオード）基準光源８８を備える。デジタル制御された基準光源１２の基準光源光強度８２（図１参照）は、観察されたスパーク５４（図１参照）の観察されたスパーク光強度６０（図１参照）をシミュレートするように構成されており、試験チャンバ１４（図１参照）内で生成したスパーク４８（図１参照）のスパーク光強度５２（図１参照）と比較される。LDE試験システム１０及びLDE試験方法２２０は、好適には、適用可能なMIE（最小点火エネルギー）閾値６４ａ（図１参照）を模倣するように設定又はプログラムされ得るパルス化されたプログラム可能色１６４（又は色相）強度光源を生成するために、パルス持続時間変調（PDM）１５８（図１参照）又はパルス幅変調（PWM）１５９（図１参照）を使用する、マイクロコントローラ１２０ａなどのコントローラ１２０を有する、コントローラシステム１１８によってデジタル制御された、三色LED基準光源９０（図１参照）を使用する。カメラ１０４（図１参照）は、雷直接効果（LDE）試験中に、スパークスペクトル指標５０（図１参照）、スパーク光強度５２（図１参照）、基準光源スペクトル指標８０（図１参照）、及び基準光源光強度８２（図１参照）の画像１１０（図１参照）をキャプチャし、キャプチャするように動作可能である。LDE試験システム１０及びLDE試験方法２２０は、自動化され、自動化された試験物２２（図１参照）向けの合格／不合格評価プロセス１９２（図１参照）を提供する。
【０１０７】
更に、LDE試験システム１０（図１、図２Ａ参照）及びLDE試験方法２２０（図４参照）の開示されたバージョンは、良く知られているLDE試験システム及び方法と比較して、向上した再現性１９６（図１参照）、良く知られているLDE試験システム及び方法と比較して、向上した精度１９８、及びカメラ１０４（図１参照）の較正頻度低減２００（図１参照）を提供する。LDE試験システム１０（図１、図２Ａ参照）は、頻繁なカメラの較正に対する必要性を除去すること、観察されたスパーク５４（図１参照）又は基準スパーカーからの画像１１０（図１参照）内の任意のばらつきを除去すること、及び合格／不合格評価プロセス１９２を自動化する際の任意の難題を除去することによってLDE試験を簡略化する、固定された座標位置７８ａ（図２Ａ参照）に位置決めされた、再現可能で正確なデジタル制御された基準光源１２（図１、図２Ａ参照）を提供する。
【０１０８】
更に、LDE試験システム１０（図１、図２Ａ参照）及びLDE試験方法２２０（図４参照）の開示されたバージョンは、雷保護において、航空機構造物用の重ね継ぎ手２２ａ（図１参照）などの試験物２２（図１参照）を試験する速度を高める、自動化されたLDE試験を可能にする。更に、LDE試験システム１０（図１、図２Ａ参照）及びLDE試験方法２２０（図４参照）の開示されたバージョンは、LDE試験用の基準光源撮像の任意の較正の課題を解決する。更に、LDE試験システム１０（図１、図２Ａ参照）及びLDE試験方法２２０（図４参照）の開示されたバージョンは、試験の複雑さを低減し、デジタル制御された基準光源１２を用いて再現性を高め、カメラ１０４の較正の必要性を除去する。
【０１０９】
更に、LDE試験システム１０（図１、図２Ａ参照）及びLDE試験方法２２０（図４参照）の開示されたバージョンは、良く知られているLDE試験システム及び方法と比較して、デジタル制御された基準光源１２（図１参照）並びに基準光源スペクトル指標８０（図１参照）及び基準光源光強度８２（図１参照）の優れたプログラム性および制御を提供する。マイクロコントローラ１２０ａや他の適切なコントローラ１２０などのコントローラ１２０を有するコントローラシステム１１８を用いてデジタル制御される、デジタル制御された基準光源１２は、標準的なスパーカーと比較して正確で再現可能な信頼できるものであり、相対湿度、周囲温度、宇宙線、及び他の環境パラメータ若しくは要因などの、環境パラメータに依存しない。
【０１１０】
更に本発明は、以下の条項による実施形態を含む。
条項１.
試験チャンバ（１４）、
前記試験チャンバ（１４）内に配置された試験物（２２）、
キャパシタ線（４１）を介して前記試験物（２２）に接続された少なくとも１つのキャパシタ（４０）であって、前記試験物（２２）上にスパーク（４８）を生成するために、雷撃（７０）をシミュレートする電流（３８）を前記試験物（２２）の中に注入するように動作可能であり、前記スパーク（４８）がスパークスペクトル指標（５０）を放出し、前記スパーク（４８）がスパーク光強度（５２）を有し、前記試験物（２２）が前記電流（３８）を接地（４６）に消散させるアース線（４４）に接続されている、少なくとも１つのキャパシタ（４０）、
前記試験チャンバ（１４）内に配置されたデジタル制御された基準光源（１２）であって、試験される試験物（２３）内の火花（６６）の観察されたスパークスペクトル指標（５６）をシミュレートする基準光源スペクトル指標（８０）を放出するように動作可能であり、最小点火エネルギー（MIE）閾値（６４ａ）に等しいエネルギー（６２）を有する観察されたスパーク（５４）の観察されたスパーク光強度（６０）に等価な基準光源光強度（８２）を有する、デジタル制御された基準光源（１２）、
前記試験チャンバ（１４）に位置決めされたカメラ（１０４）であって、前記試験物（２２）及び前記デジタル制御された基準光源（１２）に対面するカメラレンズ（１０５）を有し、前記スパーク（４８）及び前記デジタル制御された基準光源（１２）を検出するための視野（１０８）を有し、前記スパークスペクトル指標（５０）、前記スパーク光強度（５２）、前記基準光源スペクトル指標（８０）、及び前記基準光源光強度（８２）を含む、画像（１１０）をキャプチャするように動作可能なカメラ（１０４）、
前記デジタル制御された基準光源（１２）をデジタル制御するように動作可能なコントローラ（１２０）を有するコントローラシステム（１１８）であって、電流センサプローブアセンブリ（１２８）を介して前記アース線（４４）に接続された入力部（１２２）を有し、光ファイバーリンク（１７０）を介して前記デジタル制御された基準光源（１２）に接続された出力部（１２４）を有するコントローラシステム（１１８）、並びに
前記カメラ（１０４）に接続されたコンピュータシステム（１８０）であって、前記画像（１１０）を受け取り、前記試験物（２２）上の前記スパーク（４８）の前記スパーク光強度（５２）を測定し、それを前記デジタル制御された基準光源（１２）の前記基準光源光強度（８２）と比較することによって、前記試験物（２２）向けの雷直接効果（LDE）試験基準（１９４）の合格結果（１８８）又は不合格結果（１９０）を判定するためのコンピュータシステム（１８０）を備える、雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
条項２．
前記試験チャンバ（１４）内に配置された第１の鏡（１１２ａ）と第２の鏡（１１２ｂ）であって、前記試験物（２２）が前記第１の鏡（１１２ａ）と前記第２の鏡（１１２ｂ）の間に位置決めされた状態で、それぞれ、互いに対向する角度付けされた位置（１１６）に位置決めされている、第１の鏡（１１２ａ）と第２の鏡（１１２ｂ）を更に備える、条項１に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
条項３．
前記試験物（２２）が、重ね継ぎ手（２２ａ）、パネル（２２ｂ）、及び航空機構造物（２２ｃ）のうちの１つを備え、各試験物（２２）が、複合材料（２４ａ）、金属材料（２４ｂ）、及び組み合わされた複合材料／金属材料（２４ｃ）のうちの１つを含む、試験物材料（２４）から作製されている、条項１又は２に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
条項４．
前記試験物（２２）の中に注入された前記電流（３８）が、雷直接効果（LDE）波形（３８ａ）を含む、条項１から３のいずれか一項に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
条項５．
前記デジタル制御された基準光源（１２）が、前記観察されたスパーク（５４）の観察されたRGB（赤、緑、青）光強度比（１０２）に等価なRGB（赤、緑、青）光強度比（１００）を有するRGB LED（赤、緑、青の発光ダイオード）基準光源（８８）を備えた、デジタル制御されたフルスペクトルの基準光源（１２ａ）を備える、条項１から４のいずれか一項に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
条項６．
前記RGB（赤、緑、青）光強度比（１００）及び前記観察されたRGB（赤、緑、青）光強度比（１０２）が、１．０：０．３：０．１（R:G:B）の比（９９）にある、赤（R）LED成分（９４）、緑（G）LED成分（９６）、及び青（B）LED成分（９８）を含む、条項５に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
条項７．
前記カメラ（１０４）が、デジタル一眼レフ（DSLR）カメラ（１０４ｂ）を含むデジタルカメラ（１０４ａ）と、電荷結合素子（CCD）カメラ（１０４ｃ）とのうちの一方を備える、条項１から６のいずれか一項に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
条項８．
前記コントローラ（１２０）が、マイクロコントローラ（１２０ａ）と、マイクロプロセッサ（１２０ｂ）と、コンピュータコントローラ（１２０ｃ）とのうちの１つを備える、条項１から７のいずれか一項に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
条項９．
前記コントローラ（１２０）が、マイクロコントローラ（１２０ａ）を備え、放出される光（１６８）を生成するために、前記デジタル制御された基準光源（１２）が、パルス持続時間変調（PDM）（１５８）前記マイクロコントローラ（１２０ａ）によって制御された、三色発光ダイオード（LED）基準光源（９０）を備える、条項１から８のいずれか一項に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
条項１０．
前記スパーク光強度（５２）が、前記カメラ（１０４）によってキャプチャされた前記画像（１１０）内の前記基準光源光強度（８２）未満である場合、前記試験物（２２）が前記雷直接効果（LDE）試験基準（１９４）を通過し、前記スパーク光強度（５２）が、前記カメラ（１０４）によってキャプチャされた前記画像（１１０）内の前記基準光源光強度（８２）以上である場合、前記試験物（２２）が前記雷直接効果（LDE）試験基準（１９４）を通過しない、条項１から９のいずれか一項に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
条項１１．
デジタル制御された基準光源（１２）を使用する雷直接効果（LDE）試験システム（１０）であって、
試験チャンバ（１４）、
前記試験チャンバ（１４）内に配置された試験物（２２）、
キャパシタ線（４１）を介して前記試験物（２２）の第１の端部（２８ａ）に接続された少なくとも１つのキャパシタ（４０）であって、前記試験物（２２）上にスパーク（４８）を生成するために、雷撃（７０）をシミュレートする電流（３８）を前記試験物（２２）の中に注入するように動作可能であり、前記スパーク（４８）がスパークスペクトル指標（５０）を放出し、前記スパーク（４８）がスパーク光強度（５２）を有する、少なくとも１つのキャパシタ（４０）、
前記試験物（２２）の第２の端部（２８ｂ）に接続されたアース線（４４）であって、前記電流（３８）を接地（４６）に消散させるアース線（４４）、
前記試験チャンバ（１４）内に配置された第１の鏡（１１２ａ）と第２の鏡（１１２ｂ）であって、前記試験物（２２）が前記第１の鏡（１１２ａ）と前記第２の鏡（１１２ｂ）の間に位置決めされた状態で、互いに対向する第１の鏡（１１２ａ）と第２の鏡（１１２ｂ）、
前記試験物（２２）の近傍の固定された座標位置（７８ａ）で前記試験チャンバ（１４）内に配置されたデジタル制御された基準光源（１２）であって、試験される試験物（２３）内で観察された火花（６６）の観察されたスパークスペクトル指標（５６）をシミュレートする基準光源スペクトル指標（８０）を放出するように動作可能であり、最小点火エネルギー（MIE）閾値（６４ａ）に等しいエネルギー（６２）を有する観察されたスパーク（５４）の観察されたスパーク光強度（６０）に等価な基準光源光強度（８２）を有する、デジタル制御された基準光源（１２）、
前記試験チャンバ（１４）に位置決めされたカメラ（１０４）であって、前記試験物（２２）及び前記デジタル制御された基準光源（１２）に対面するカメラレンズ（１０５）を有し、前記スパーク（４８）及び前記デジタル制御された基準光源（１２）を検出するための視野（１０８）を有し、前記スパークスペクトル指標（５０）、前記スパーク光強度（５２）、前記基準光源スペクトル指標（８０）、及び前記基準光源光強度（８２）を含む、画像（１１０）をキャプチャするように動作可能なカメラ（１０４）、
前記デジタル制御された基準光源（１２）をデジタル制御するように動作可能なコントローラ（１２０）を有するコントローラシステム（１１８）、
前記アース線（４４）と前記コントローラシステム（１１８）の間に接続された電流センサプローブアセンブリ（１２８）であって、電流センサプローブ（１３０）及びケーブル接続（１３２）を備えた、電流センサプローブアセンブリ（１２８）、
前記コントローラシステム（１１８）と前記デジタル制御された基準光源（１２）の間に接続された光ファイバーリンク（１７０）、並びに
前記カメラ（１０４）に接続されたコンピュータシステム（１８０）であって、前記画像（１１０）を受け取り、前記試験物（２２）上の前記スパーク（４８）の前記スパーク光強度（５２）を測定し、それを前記デジタル制御された基準光源（１２）の前記基準光源光強度（８２）と比較することによって、前記試験物（２２）向けの雷直接効果（LDE）試験基準（１９４）の合格結果（１８８）又は不合格結果（１９０）を判定するためのコンピュータシステム（１８０）を備え、
前記スパーク光強度（５２）が、前記カメラ（１０４）によってキャプチャされた前記画像（１１０）内の前記基準光源光強度（８２）未満である場合、前記試験物（２２）が前記雷直接効果（LDE）試験基準（１９４）を通過し、前記スパーク光強度（５２）が、前記カメラ（１０４）によってキャプチャされた前記画像（１１０）内の前記基準光源光強度（８２）以上である場合、前記試験物（２２）が前記雷直接効果（LDE）試験基準（１９４）を通過しない、雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
条項１２．
前記試験物（２２）が、重ね継ぎ手（２２ａ）、パネル（２２ｂ）、及び航空機構造物（２２ｃ）のうちの１つを備え、各試験物（２２）が、複合材料（２４ａ）、金属材料（２４ｂ）、及び組み合わされた複合材料／金属材料（２４ｃ）のうちの１つを含む、試験物材料（２４）から作製されており、各試験物（２２）が、少なくとも１つの金属製ファスナ（３６ａ）を有する、条項１１に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
条項１３．
前記デジタル制御された基準光源（１２）が、前記観察されたスパーク（５４）の観察されたRGB（赤、緑、青）光強度比（１０２）に等価なRGB（赤、緑、青）光強度比（１００）を有するRGB LED（赤、緑、青の発光ダイオード）基準光源（８８）を備えた、デジタル制御されたフルスペクトルの基準光源（１２ａ）を備える、条項１１又は１２に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
条項１４．
前記RGB（赤、緑、青）光強度比（１００）及び前記観察されたRGB（赤、緑、青）光強度比（１０２）が、１．０：０．３：０．１（R:G:B）の比（９９）にある、赤（R）LED成分（９４）、緑（G）LED成分（９６）、及び青（B）LED成分（９８）を含む、条項１３に記載の雷直接効果（LDE）試験システム（１０）。
条項１５．
雷直接効果（LDE）試験システム（１０）を使用する雷直接効果（LDE）試験方法（２２０）であって、
試験チャンバ（１４）、
前記試験チャンバ（１４）内に配置された試験物（２２）、
キャパシタ線（４１）を介して前記試験物（２２）の第１の端部（２８ａ）に接続された少なくとも１つのキャパシタ（４０）、
前記試験物（２２）の第２の端部（２８ｂ）に接続されたアース線（４４）、
前記試験物（２２）の近傍の固定された座標位置（７８ａ）で前記試験チャンバ（１４）内に配置されたデジタル制御された基準光源（１２）、
前記試験チャンバ（１４）に位置決めされたカメラ（１０４）であって、前記試験物（２２）及び前記デジタル制御された基準光源（１２）に対面するカメラレンズ（１０５）を有するカメラ（１０４）、
電流センサプローブアセンブリ（１２８）を介して前記アース線（４４）に接続された入力部（１２２）を有するコントローラシステム（１１８）であって、光ファイバーリンク（１７０）を介して前記デジタル制御された基準光源（１２）に接続された出力部（１２４）を有するコントローラシステム（１１８）、及び
前記カメラ（１０４）に接続されたコンピュータシステム（１８０）を備える、前記雷直接効果（LDE）システム（１０）を組み立てるステップ（２２２）、
前記試験物（２２）上にスパーク（４８）を生成するために、雷撃（７０）をシミュレートする電流（３８）を、前記少なくとも１つのキャパシタ（４０）から前記試験物（２２）の中に注入するステップ（２２４）であって、前記電流（３８）を前記アース線（４４）を介して接地（４６）に消散させ、前記スパーク（４８）がスパークスペクトル指標（５０）を放出し、前記スパーク（４８）がスパーク光強度（５２）を有する、ステップ（２２４）、
前記電流（３８）を検知し、電流検出信号（１４０）を前記コントローラシステム（１１８）に送信するために、前記電流センサプローブアセンブリ（１２８）を使用するステップ（２２６）、
前記デジタル制御された基準光源（１２）をデジタル制御し、放出される光（１６８）を生成するために、パルス持続時間変調（PDM）（１５８）コントローラ（１２０）を有する前記コントローラシステム（１１８）を使用するステップ（２２８）、
前記光ファイバーリンク（１７０）を介して、前記放出される光（１６８）を前記コントローラシステム（１１８）から前記デジタル制御された基準光源（１２）に転送するステップ（２３０）、
前記デジタル制御された基準光源（１２）を用いて、試験される試験物（２３）内で観察された火花（６６）の観察されたスパークスペクトル指標（５６）をシミュレートする基準光源スペクトル指標（８０）を放出するステップ（２３２）であって、前記デジタル制御された基準光源（１２）が、最小点火エネルギー（MIE）閾値（６４ａ）に等しいエネルギー（６２）を有する観察されたスパーク（５４）の観察されたスパーク光強度（６０）に等価な基準光源光強度（８２）を有する、ステップ（２３２）、
前記カメラ（１０４）を用いて、前記スパークスペクトル指標（５０）、前記スパーク光強度（５２）、前記基準光源スペクトル指標（８０）、及び前記基準光源光強度（８２）を含む、画像（１１０）をキャプチャするステップ（２３４）、
前記画像（１１０）を前記カメラ（１０４）から前記コンピュータシステム（１８０）に転送するステップ（２３６）、並びに
前記コンピュータシステム（１８０）を用いて、前記試験物（２２）上の前記スパーク（４８）の前記スパーク光強度（５２）を測定し、それを前記デジタル制御された基準光源（１２）の前記基準光源光強度（８２）と比較することによって、前記試験物（２２）向けの雷直接効果（LDE）試験基準（１９４）の合格結果（１８８）又は不合格結果（１９０）を判定するステップ（２３８）を含む、方法。
条項１６．
前記LDE試験システム（１０）を組み立てるステップ（２２２）が、前記試験チャンバ（１４）内で第１の鏡（１１２ａ）と第２の鏡（１１２ｂ）の間に前記試験物（２２）を位置決めすることであって、前記第１の鏡（１１２ａ）と前記第２の鏡（１１２ｂ）が、それぞれ、互いに対向する角度付けされた位置（１１６）に位置決めされている、前記試験物（２２）を位置決めすることを更に含む、条項１５に記載の雷直接効果（LDE）試験方法（２２０）。
条項１７．
前記LDE試験システム（１０）を組み立てるステップ（２２２）が、前記観察されたスパーク（５４）の観察されたRGB（赤、緑、青）光強度比（１０２）に等価なRGB（赤、緑、青）光強度比（１００）を有するRGB LED（赤、緑、青の発光ダイオード）基準光源（８８）を備えた、デジタル制御されたフルスペクトルの基準光源（１２ａ）を備える、前記デジタル制御された基準光源（１２）を使用することを含む、条項１５又は１６に記載の雷直接効果（LDE）試験方法（２２０）。
条項１８．
前記デジタル制御された基準光源（１２）を使用して、前記LDE試験システム（１０）を組み立てるステップ（２２２）が、前記RGB LED（赤、緑、青の発光ダイオード）基準光源（８８）であって、前記RGB（赤、緑、青）光強度比（１００）及び前記観察されたRGB（赤、緑、青）光強度比（１０２）が、１．０：０．３：０．１（R:G:B）の比（９９）にある、赤（R）LED成分（９４）、緑（G）LED成分（９６）、及び青（B）LED成分（９８）を含む、前記RGB LED（赤、緑、青の発光ダイオード）基準光源（８８）を備える、条項１７に記載の雷直接効果（LDE）試験方法（２２０）。
条項１９．
前記コントローラシステム（１１８）を使用するステップ（２２６）が、マイクロコントローラ（１２０ａ）と、マイクロプロセッサ（１２０ｂ）と、コンピュータコントローラ（１２０ｃ）とのうちの１つを備えた、前記コントローラ（１２０）を有する、前記コントローラシステム（１１８）を使用すること（２２６）を含む、条項１５から１８のいずれか一項に記載の雷直接効果（LDE）試験方法（２２０）。
条項２０．
前記合格結果（１８８）又は前記不合格結果（１９０）を判定するステップ（２３８）が、前記スパーク光強度（５２）が、前記カメラ（１０４）によってキャプチャされた前記画像（１１０）内の前記基準光源光強度（８２）未満である場合、前記試験物（２２）が前記雷直接効果（LDE）試験基準（１９４）を通過したと判定することを含み、前記スパーク光強度（５２）が、前記カメラ（１０４）によってキャプチャされた前記画像（１１０）内の前記基準光源光強度（８２）以上である場合、前記試験物（２２）が前記雷直接効果（LDE）試験基準（１９４）を通過しないと判定することを更に含む、条項１５から１９のいずれか一項に記載の雷直接効果（LDE）試験方法（２２０）。
【０１１１】
上述の説明及び関連する図面に示した教示の利点を有する本開示に関係する当業者であれば、本開示の多くの変形例及び他のバージョン又は実施形態が想起されよう。本明細書に記載したバージョン又は実施形態は、例示することを意図したものであって、限定的又は網羅的であることを意図していない。本明細書では特定の用語が用いられているが、それらは、一般的且つ解説的な意味でのみ使用されており、限定を目的とするものではない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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