Optinen spektroskopia
Optisilla spektroskopiateknologioilla on lähes loputon sovelluspotentiaali niin maanpuolustuksessa, terveydenhuollossa, metsätaloudessa kuin kierrätyksessäkin. VTT:n yli 30 maailmanluokan tutkijan tiimi työskentelee kumppanien ja asiakkaiden rinnalla ja kehittää uraauurtavia, räätälöityjä optisia spektroskopiasovelluksia vaativiin ympäristöihin.
Lyhyesti
VTT on erikoistunut räätälöityihin optisen spektroskopian ratkaisuihin vaativissa ympäristöissä. Erityisosaamistamme ovat optinen suunnittelu, Raman-spektroskopia sekä lähi-infrapuna- (NIR) sekä keski-infrapunaspektroskopiat (MIR).
Meillä on lähes 40 vuoden kokemus optisista spektroskopiaprojekteista. Tutkimuksessamme yhdistämme mm. optiikkaa, mekaniikkaa, instrumentointia, data-analytiikkaa, algoritmeja ja ohjelmistoja.
Optiseen spektroskopiaan pohjaavia teknologioitamme voidaan soveltaa laajasti, kuten esimerkiksi paperi- ja muoviteollisuudessa, päästö- ja ympäristöseurannassa, terveysteknologiassa, kaivos- ja terästeollisuudessa, maataloudessa ja ruoantuotannossa, robotiikassa, kiertotaloudessa ja bioteknologiassa.
VTT:llä on 40 vuoden kokemus optisten sensoreiden kehittämisestä sekä on-line-mittausjärjestelmistä. Erikoisalaamme ovat sovellukset ja ratkaisut tilanteisiin, joissa optisen mittausteknologian yhdistäminen teollisiin sovelluksiin vaatii erityistä asiantuntijuutta. Kehitämme sensoriratkaisuja vaativiin teollisiin ympäristöihin, joissa kuumuus, kosteus, pöly ja tilarajoitteet asettavat lisävaatimuksia ratkaisujen käytettävyydelle.
Sovellusalueitamme ovat mm.
- Metalli, teräs, paperi ja sellu
- Kaivostoiminta ja mineraalien prosessointi
- Jätteen lajittelu
- Lääkkeiden valmistus ja prosessien valvonta
- Kuluttajasovellukset
- Maanpuolustus, älykäs liikenne ja lainvalvonta
- Metsä- ja maatalous ja ruoka
- Kierrätys
- Hengitysanalyysi
- Päästövalvonta
- Ydinvoimalaitokset
Syvän teknologia- ja tutkimusosaamisen lisäksi työtämme tukee laaja kansainvälinen verkostomme sekä akateemisessa että yritysmaailmassa. Edistyksellinen tutkimusinframme puolestaan tukee suunnittelua, mittausjärjestelmiä, prototyyppien rakennusta ja kokeellista työtä. VTT on myös yksi Suomen kansallisista metrologiainstituuteista (MIKES). Autamme demonstroimaan mittausten luotettavuutta ja jäljitettävyyttä ja tarjoamme kalibrointipalveluita, konsultaatiota ja koulutusta.
Erikoisalaamme ovat sovellukset ja ratkaisut tilanteisiin, joissa optisen mittausteknologian yhdistäminen teollisiin sovelluksiin vaatii erityistä asiantuntijuutta.
Optinen suunnittelu
Me VTT:llä tarjoamme asiakkaillemme kattavan kokonaisuuden kustomoituja instrumentteja ja mittausratkaisuja sekä kuvantaville että ei-kuvantaville optiikoille. Tarjoamme osaamista, joka yhdistää optisen suunnittelun, simulaation, tuotantosuunnittelun, prototyypit ja luonnokset. Siksi olemmekin ideaali kumppani uraauurtaviin optisen suunnittelun projekteihin.
Voimme auttaa optisen suunnitteluprojektin jokaisella osa-alueella, kuten:
- Optiikka ja valaisu
- Mekaniikkasuunnittelu
- Elektroniikka
- Teollinen muotoilu
- Ohjelmisto
- Prototyypit
- Tietojen analysointi, algoritmien kehittäminen ja kalibroinnit
Esimerkkitoteutukset kustomoiduista spektroskooppisista laitteistamme ja mittausratkaisuistamme ulottuvat kenttäkelpoisista kannettavista sensoreista teollisuuden prosessien kustomoituihin antureihin.
Raman-spektroskopia
Olemme VTT:llä kehittäneet edistyksellisen Raman-spektroskopiaratkaisun materiaalianalyysiin. Palveluihimme kuuluu:
Erikoistunut anturisuunnittelu ja valmistus:
- Optiikkasuunnittelu Zemaxilla
- On-line ja in-line -anturit
- Automaattinen tarkennus, etätoiminnot
Sovellusosaaminen ja materiaalianalyysit:
- Monimuuttuja-analyysit
- Kalibroinnit ja tilastoanalyysi
- Automatisoitu analyysi on-line mittauksille
Infrapunaspektroskopia
VTT kehittää lähi-infrapuna- (NIR) ja keski-infrapunaspektroskopiaa (MIR) prosesseihin ja materiaalianalyysin sovelluksiin teollisuudenaloille aina sellu- ja paperiteollisuudesta ruoantuotantoon ja kaivostoimintaan. Mittausjärjestelmämme on täysin räätälöitävissä jokaisen yksittäisen sovelluksen mukaisesti, aina optisen ratkaisun kehittämisestä kalibrointiin.
Olemme kehittäneet instrumentaatiota niin kannettaville laitteille kuin analysaattoreita 10 metriä leveille huippunopeille teollisuuslinjoille. Online-mittaus mahdollistaa suorituskyvyn ja kustannustehokkaan prosessinvalvonnan, laadunvalvonnan ja raakamateriaalin käytön.
VTT:llä on asiantuntemusta myös erittäin herkän laserspektroskopiatekniikan soveltamisesta keski-infrapuna-aallonpituusalueella molekyylisten kaasujäämien havaitsemisessa ja isotooppianalyysissa.
Muiden tekniikoiden lisäksi VTT on käyttänyt kaviteettitehosteisia tekniikoita ja fotoakustista spektroskopiaa monissa sovelluksissa, kuten ydinvoimaloiden päästöjen seurannassa ja hengitysanalyysissä.
VTT toteuttaa aktiivista hyperspektraalista tunnistamista etäheijastavuusmittaukseen 2500 nm asti missä tahansa valaistusolosuhteissa, mikä mahdollistaa materiaalintunnistuksen jopa useiden satojen metrien päästä. Tätä tekniikkaa on käytetty esimerkiksi mineraalikartoituksessa, rajavalvonnassa ja materiaalien lajittelussa.
Instrumentaatiomme on täysin kustomoitavissa jokaisen yksittäisen sovelluksen mukaisesti, aina optisen ratkaisun kehittämisestä kalibrointiin.
Menestyksekkäät spin-offit todistavat optisen spektroskopian innovaatioiden kaupallisen potentiaalin
Sen lisäksi, että työskentelemme kumppaneidemme ja asiakkaidemme kanssa räätälöityjen optisen spektroskopian sovellusten kehittämiseksi uusiin ja olemassa oleviin teollisiin prosesseihin, innovaatiomme ovat tuottaneet myös menestyksekkäitä start-up-yrityksiä. Viimeisen 30 vuoden aikana tutkimuksemme ovat olleet lähtölaukaus monille uusille yrityksille. VTT:llä kehitettyihin spektroskopia- ja sensoriteknologiaan erikoistuneiden start-up-yritysten arvo ylittää 30 miljoonaa euroa ja ne työllistävät 230 ihmistä.
Yritykset kuten Specim Ltd, Spectral Engines, Dispelix, Focalspec (nykyään osa LMI3D:tä) ja GrainSense ovat tuoneet markkinoille innovatiivisia ratkaisuja sovelluksiin aina lääkeväärennöksiä tunnistavista sensoreista viljan laadun mittaukseen ja AR-älylasien näyttöihin.
Projekti: GoldenEye
Vuonna 2020 Euroopan komissio myönsi 8,4 miljoonan euron rahoituksen kolmen vuoden H2020-projektille, jossa kehitetään AI-alustaa eurooppalaisten kaivosten valvontaan ja analysointiin. GoldenEye-projektissa kehitetään ratkaisuja, jotka parantavat turvallisuutta, ympäristövaikutusta ja kaivosten tuottavuutta luomalla alustan, joka yhdistää maan havainnointiteknologiaa kaivoksen paikalliseen mittaamiseen.
Muita projekteja
Muihin meneillään oleviin yhteistyöprojekteihimme ja ekosysteemeihimme kuuluu
- diagnostiikkasensori SensApp
- rajavalvontateknologia Foldout Solution
- CHANCE: Characterization of conditioned radioactive waste
Case: VTT auttaa Fortumia kehittämään ja testaamaan uutta tapaa voimalaitoksen monitorointiin
VTT ja Fortum työskentelivät yhdessä kehittääkseen uuden metodin ydinvoimaloiden savupiippupäästöjen monitorointiin C-14:n varalta. C-14 on hiilen radioisotooppi, jonka pääsyä ilmakehään valvotaan. Uusi lähestymistapa hyödyntää laserspektroskopiaa ja vähentää mittauksiin käytettyä aikaa, vaivaa ja kustannuksia.
Yhteistyöhön kanssamme
-
Ota yhteyttä tänään!
Jos etsit tarkkaan kustomoituja optisen spektroskopian ratkaisuja vaativiin ympäristöihin, olethan yhteydessä. Kuulemme mielellämme yrityksesi tarpeista sekä haasteista, jotka haluatte ratkaista. -
Tutki ilmeisiä ratkaisuja pidemmälle
Toteutamme optisen spektroskopian ratkaisuja asiakkaille lukuisilta eri aloilta. Olemme ylpeitä kerryttämästämme eri liiketoimintojen ymmärryksestä, joka on syntynyt tutkiessamme räätälöityjä teknologisia ratkaisuja. -
Yhdessä ideasta kaupalliseen menestykseen
Meillä on sekä asiantuntijat että välineet kumppanuuteen kanssasi koko matkalle varhaisesta konseptivaiheesta räätälöityyn pilotointiin ja kaupallistamiseen. Tarjoamamme sisältää:- sovelluksen toteutettavuusanalyysipalvelut
- arvioinnit ja kokeilut kustomoiduilla testauslaitteistolla/instrumentaatiolla laboratoriossa ja kentällä
- instrumenttien kehitys konseptitodistustasolle
- tuki optisten teknologioiden kaupallistamiseen, teknologiasiirtoihin ja IPR-lisensointiin.