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Swisens Poleno FAQs
1Für welche Anwendungen ist Swisens Poleno geeignet?
Swisens Poleno wird zur Langzeitüberwachung von Luftpartikeln wie z.B. Pollen oder Sporen eingesetzt. In der Aerosolforschung unterstützt Swisens Poleno die Erforschung neuer Partikel und kann auch bei der Kontrolle der Partikelbildung für Herstellungsprozesse eingsetzt werden.
2Welche Partikel-Grössen können gemessen werden?
Der Swisens Poleno misst PM1, PM2.5, PM10 und alle Partikel bis 300µm Durchmesser.
3Was für Informationen über Aerosol-Partikel bekomme ich von Swisens Poleno?
Swisens Poleno bietet die grösste Auswahl an Eigenschaften pro Partikel auf dem Markt. Holografische Bilder ermöglichen Volumen, Größe und Form jedes einzelnen Partikels zu analysieren. Der Fluoreszenzmessaufbau liefert weitere Informationen über die Autofluoreszenzeigenschaften der einzelnen Partikel (Fluoreszenzintensität und -lebensdauer). Informationen über die Geschwindigkeit der Partikel und das Lichtpolarisationsverhältnis runden das charakteristische Profil ab.
4Wie werden die Partikel klassifiziert/identifiziert?
Modernste Machine Learning Algorithmen verarbeiten die vielfältigen Eigenschaften jedes einzelnen Partikels. Die Algorithmen sind in der Lage, aufgrund von Morphologie und Fluoreszenzeigenschaften zwischen verschiedenen Partikelklassen zu unterscheiden.
5Was ist ein zweistufiger Klassifizierungsalgorithmus?
Ein zweistufiges Klassifizierungsmodell bedeutet, dass wir 2 verschiedene Schritte bei der Identifizierung von Partikeln haben, die das Instrument durchlaufen. Der erste Schritt unterscheidet zwischen z.B. Pollen und Nichtpollen-Partikeln, da die Luft eine große Anzahl von Aerosolpartikeln enthält, von denen nur ein kleiner Teil Pollen ist. Ein großer Teil davon sind nicht-biologische Partikel wie Asche, Staub oder Wassertröpfchen (z.B. Nebel). Der zweite Schritt wird dann nur auf die Pollenpartikel angewendet, um die verschiedenen Taxa zu identifizieren.
6Wie sehe ich was das System tatsächlich misst?
Jeder Swisens Poleno wird mit Software und einer Datenbank mit REST-API-Schnittstelle geliefert. Der Zugriff auf die lokale Datenbank erfolgt über webbrowerbasierte Benutzeroberflächen wie den Swisens Data Explorer und informiert über den Status und die aktuellen Messungen.
7Wie wird das System trainiert, um neue Partikel zu erkennen?
Um das Gerät auf einen neuen Partikeltyp zu trainieren, wird eine Probe dieses spezifischen Partikeltyps benötigt. Diese Probe wird dann mit unserem Swisens Atomizer in der Luft zerstäubt und mit einem Swisens Poleno gemessen. Die Bereinigung des erfassten Datensatzes erfolgt dann durch Nachbearbeitung der Daten mit klassischen Bildverarbeitungs- und Clustering-Algorithmen. Eine zusätzliche visuelle Kontrolle der holographischen Bilder kann bei Bedarf durchgeführt werden.
8Was sind die Unterschiede zwischen dem Poleno und anderen luftstrombasierten Systemen?
Der Hauptunterschied zwischen dem Swisens Poleno und anderen Luftstrom-Zytometriesystemen ist die Verwendung von Inline-Holografie-Bildgebung. Dies erlaubt in gewissem Umfang eine visuelle Identifizierung der gemessenen Partikel durch das menschliche Auge, was für die Verifizierung der Klassifikationsergebnisse des Algorithmus wertvoll ist. Der Swisens Poleno verwendet außerdem drei verschiedene Anregungswellenlängen für die Fluoreszenzmessung. Dies kann eine genauere Auswertung der Fluoreszenzspektren eines Partikels ermöglichen und könnte helfen, zuverlässigere Werte für die Fluoreszenzlebensdauer zu ermitteln. Dies ist zwar noch ein Forschungsgebiet, aber die Kombination von bildgebenden Verfahren (Holographie) und Fluoreszenzmessungen zur Partikelidentifikation bietet interessante Perspektiven für die Zukunft.
9Warum verwenden wir die digitale Holographie?
Die digitale Holographie, wie sie im Swisens Poleno verwendet wird, nutzt im Wesentlichen die Welleneigenschaften des Lichts aus, um Bilder von Objekten zu machen, ohne dass diese scharf abgebildet werden müssen. Eine herkömmliche Kamera benötigt das Objekt im Fokus, um ein scharfes Bild des Objekts zu erzeugen. Dies wird jedoch immer schwieriger, je kleiner und näher die Objekte sind. Jeder, der schon einmal ein Mikroskop benutzt hat, weiß, wie schwierig es ist, die richtige Schärfeebene zu finden. Und selbst wenn man sie finden kann, sieht man in den meisten Fällen nur eine Schicht davon und der Rest bleibt unscharf. Stellen Sie sich nun vor, Sie versuchen, mit einem Mikroskop ein Bild von einem fliegenden Partikel zu machen, von dem die Entfernung nicht genau bekannt ist und das sich mit 0,5 m/s (2km/h) bewegt. Das ist wirklich schwer, wenn nicht gar unmöglich. Im Gegensatz dazu ermöglicht die Holografie eine Neufokussierung des Bildes, nachdem es aufgenommen wurde. Man kann im Wesentlichen das gesamte Messvolumen durchstreichen und nach dem besten Bild suchen. Voraussetzung dafür, dass diese Technik funktioniert, ist jedoch, dass das Partikel klein und nahe am Bildsensor sein muss, was bei der Messung von zum Beispiel Pollen genau der Fall ist.
10Was brauche ich um einen Swisens Poleno zu betreiben?
Für den Feldeinsatz empfehlen wir unsere komplette Swisens Poleno Messstation mit isoliertem Wetterschutzgehäuse. Vor Ort sollte der Zugang zu den üblichen Stromnetzen gewährleistet sein. Für Dachinstallationen empfehlen wir vier Befestigungspunkte am Boden und einen Erdanschluss für den Blitzableiter. Die gesamte Messstation (inkl. System) wiegt 130 kg. Das System selbst wiegt 26 kg.
11Kann ich mehrere Swisens Polenos betreiben?
Swisens bietet eine einfache Lösung für eine zentrale Datenbank, mit der lokale Datenbanken von eingesetzten Geräten synchronisiert werden können. Diese zentrale Datenbank bietet genau die gleiche Schnittstelle wie die lokalen Datenbanken und ist über die gleichen webbasierten Benutzeroberflächen zugänglich.