Í þessari grein munum við ræða gerðir skammtafræðilegra skynjunartækni, áhrif þeirra á framleiðslu og hvert stefnir á þessu sviði. Trúið þið því eða ekki, skammtafræðileg skynjun er tæknisvið sem hefur verið til í meira en 50 ár og er nú mikið notað í leysigeislum eins og LIDAR, segulómun (MRI) og ljósaflsfrumum.
Þótt samfélagið njóti þegar góðs af þessari tækni, þá eru þær ekki eins þekktar og hinar víðfrægu skammtatölvur og skammtasamskipti. Oft nefnda hugtakið „skammtaforskot“ vísar til getu skammtatölva til að leysa vandamál á mjög skömmum tíma, sem gerir áður óframkvæmanleg og flókin vandamál möguleg. Skammtasamskipti eru oft rædd í samhengi við netöryggi. Báðir sviðin eru í örum vexti, en það eru enn nokkur ár í að verða allsráðandi.
Helstu aðferðirnar við skammtafræðilega skynjun eru ljósfræði og fastfasakerfi. Ljósfræði fjallar um meðhöndlun ljóss á ýmsa vegu, en fastfasakerfi fjalla um skynjara sem eru í þekktu skammtafræðilegu ástandi sem breytist vegna víxlverkunar við áreiti (það sem þú vilt mæla). Innan þessara aðferða falla skammtafræðilegar skynjunartækni í fimm mismunandi flokka og hafa sína kosti og galla.
(1) Skammtamyndgreining- notkun skammtafræðilegra lidar/ratsjáa til að greina hluti á hreyfingu eða í falda staði, þar sem þekktasta notkunarsviðið er þjóðarvarnir.
(2) Skammta rafsegulskynjarar- Þessir skynjarar mæla kraftmikla rafsegulsvið með því að nota köfnunarefnisleysingarstöðvar, atómgufur og ofurleiðandi rafrásir. Þeir eru einnig notaðir í varnarmálum en einnig í heilbrigðisþjónustu, svo sem segulómskoðunum.
(3) Þyngdarmælarog Ggeislamælar- Þau mæla styrk og sveiflur þyngdarsviðsins, talið í sömu röð. Núverandi notkun felur í sér jarðeðlisfræðileg fyrirbæri neðanjarðar og eru aðallega notuð í orkugeiranum til að finna uppistöðulón.
(4) Hitamælarog Baromatískir mælir (MmælingThitastigog AloftslagsfræðilegtPþrýstingur,Rhver um sig)- þessi sérhæfðu verkfæri eru mun næmari en þau sem venjulega eru notuð og ná meiri nákvæmni í mikilvægum forritum eins og kafbátum eða flugvélum með því að nota kalt atómský og ofurleiðandi skammtaviðmótstæki.
(5) SérstaktSensingAforritWmeðQuantumCtölvuvinnsla eðaCsamskipti eðaA Csamsetning afBannað- þessi forrit þarf að þróa frekar eftir því sem skammtafræði og samskiptatækni þroskast.
Í upphafi var skammtafræðileg skynjunartækni notuð í vörum sem við sjáum almennt í dag, svo sem stafrænum myndavélum. Næsta kynslóð skammtafræðilegrar skynjunartækni sem verður fáanleg á markaði mun gagnast framleiðendum á marga vegu: með því að veita afar mikla næmni í mælingum þar sem nákvæmni og nákvæmni er krafist og með reglulegri tilkomu nýrra notkunartilvika í geimferða-, líftækni-, efna-, bíla- og fjarskiptaiðnaði. Þetta er mögulegt vegna þess að þessir skynjarar nýta skammtafræðilega eiginleika kerfa til að mæla litlar eðlisfræðilegar breytingar og eiginleika í þessum kerfum.
Næsta kynslóð skammtafræðilegrar skynjunartækni er hönnuð til að vera minni, léttari og hagkvæmari en forveri hennar og býður upp á ótrúlega mikla mælingarupplausn samanborið við hefðbundna skynjunartækni. Meðal fyrri notkunartilvika eru gæðaeftirlitsmælingar á hágæðavörum með því að bera kennsl á smágalla, nákvæmar mælingar á nákvæmum vörum og eyðileggjandi prófanir með því að mæla það sem leynist undir yfirborðinu.
Núverandi hindranir við innleiðingu næstu kynslóðar skammtafræðilegrar skynjunartækni eru meðal annars þróunarkostnaður og tími, sem gæti tafið innleiðingu innan greinarinnar. Aðrar áskoranir eru meðal annars samþætting nýrra skynjara við núverandi gagnaramma og stöðlun innan greinarinnar - mál sem endurspegla margar af þeim áskorunum sem fylgja því að innleiða og tileinka sér nýja tækni. Iðnaður sem er minna verðnæmur og mun njóta góðs af mestum ávinningi mun taka forystuna. Þegar varnarmála-, líftækni- og bílaiðnaðurinn hefur sýnt fram á notkunarmöguleika og viðskiptaástæður fyrir þessa viðkvæmu tækni munu fleiri notkunarmöguleikar koma fram eftir því sem tæknin þróast og stækkar. Aðferðir og tækni til að mæla við hærri upplausn munu verða enn mikilvægari eftir því sem framleiðsluiðnaðurinn innleiðir nýja tækni til að bæta nákvæmni og sveigjanleika án þess að fórna gæðum eða framleiðni.
Mikilvægt er að einbeita sér að þeim ávinningi sem hægt er að ná með því að sameina aðra leiðandi tækni við skammtafræðilega skynjun, svo sem þráðlaus net. Iðnaðartengdar atvinnugreinar, svo sem byggingariðnaður og námuvinnsla, munu einnig njóta góðs af þessu. Ef tæknin getur þróað þessa skynjara til að vera nógu smáa og ódýra, gætu þeir hugsanlega ratað inn í snjallsímann þinn líka.
Birtingartími: 30. janúar 2024