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Raccolta di Tecnologie e competenze ENEA

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Metodo ed Apparato per la Misura di Intensità di Luce Diffusa da un Materiale. Profilometro innovativo che permette di analizzare velocemente le imperfezioni ed il grado di rugosità di una superficie

La presente invenzione consiste nella descrizione di una metodologia di analisi della luce diffusa o scatterata da un campione diffusivo, basata sullo scattering del fascio di luce in uscita dal campione preso in esame e che incide su un diffusore fluorescente. La ripresa dell'immagine avviene attraverso l'utilizzo di una fotocamera digitale e la sua successiva elaborazione. Importanza fondamentale per tale apparato viene rivestita dallo schermo fluorescente che riemette la radiazione in tutte le direzioni e riuscendo ad ottenere una mappatura 3D della luce diffusa senza dover eseguire misure

ARS system

ARS system

Settori applicativi

AerospazioAgro-foodApprocci innovativi e tecnologie per le industrie del Made in Italy (moda, legno-mobile-arredo-casa, orafo, ...)MaterialiTecnologie costruttive, per il monitoraggio e per la sicurezza delle infrastruttureTecnologie per l'ambiente e l'economia circolareTecnologie per le smart communitiesTrasporti - Mezzi e sistemi per la mobilità di superficie terrestre e marinaAltro

Problema da risolvere

La tecnologia permette di risolvere i seguenti problemi: -Non bisogna fare più misure angolari per avere l'intera mappatura tridimensionale del fascio in uscita dal campione. Abbattimento dei tempi di misura. -Se viene fatta ad una fissata distanza, la misura risulta immediata e può essere effettuata senza considerare la variazione della risposta del campione nel tempo (es: degrado nel tempo, possibilità di precipitare di una dispersione in soluzione, etc.). -Si possono effettuare misure ripetute per avere una informazione del comportamento temporale del campione in esame - Si possono ottenere informazioni istantanee degli indici n, e k e anche le loro evoluzioni temporali (con la possibilità di seguire nel tempo fenomeni chimico-fisici di aggregazione, reticolazione, etc.) -Valutazione del fattore di aspetto delle particelle e del loro grado di allineamento senza dover ripetere svariate volte le misure angolari. -Valutazione dell'uniformità dei film

Descrizione

La presente invenzione consiste nella descrizione di una metodologia di analisi della luce diffusa o scatterata da un campione diffusivo, basata sullo scattering del fascio di luce in uscita dal campione preso in esame e che incide su un diffusore fluorescente. La ripresa dell'immagine avviene attraverso l'utilizzo di una fotocamera digitale e la sua successiva elaborazione. Il set-up risulta molto semplice e compatto; l'elemento chiave del set-up proposto è l'analisi della luce diffusa che viene eseguita ponendo il blocco “diffusore fluorescente + camera CCD” a diverse distanze dal campione, in modo tale da avere informazioni dettagliate sulla luce diffusa ai vari angoli (quindi una maggiore risoluzione). Nel set-up di misura vi è la presenza di uno specchietto per eliminare la luce diretta, senza essere diffusa, proveniente dal laser. Questo dà la possibilità alla camera di utilizzare un tempo di esposizione maggiore, senza saturare parzialmente i propri pixel, con la possibilità, tra l'altro, di danneggiarli. Inoltre l’utilizzo di un opportuno filtro passabanda permetterebbe di selezionare solo la parte di radiazione proveniente dallo schermo fluorescente filtrando la radiazione del laser diffusa dal campione. La superficie fluorescente ha la peculiarità di trasmettere la luce in tutte le direzioni in modo lambertiano, con uguale intensità in tutte le direzioni

Aspetti innovativi e vantaggi

  • -Analisi dell'intera distribuzione della luce diffusa attraverso un sistema semplice e flessibile
  • -Migliore risoluzione della luce diffusa sia per piccoli angoli solidi che per la quasi totalità dell' angolo solido in uscita dal campione in esame
  • -Possibilità della misura in tempo reale di tutta la distribuzione della luce diffusa
  • -Possibilità di una accurata misura comparata dell'indice di rifrazione di particelle disperse in soluzione e/o in film
  • -Semplicità dell'elaborazione dati in post-processing

Maturità tecnologica 4

TRL

Punti di forza

  • Costo
  • Rilevanza sociale/economica
  • Contenuto normativo/regolatore
  • Efficienza/rendimento/prestazioni
  • Innovazione
  • Mancanza di tecnologia/soluzione per lo specifico impiego
  • Scalabilità
  • Semplicità di utilizzo

Possibili applicazioni

  • Analisi di deformazione di superfici. Può essere utilizzato anche come sensore per misure in tempo reale
  • Analisi di rugosità di superfici realizzate per automotive o per aereospazio. Può essere utilizzato per verificare l'uniformità dei materiali e per diagnosticare irregolarità
  • Analisi di scattering da soluzioni

Gruppo di ricerca coinvolto

Nenna Giuseppe SSPT-TIMAS-CMS ;De Girolamo Del Mauro Anna TERIN-SPV-DIN ;Fasolino Tommaso SSPT-TIMAS-CMS

Brevetto disponibile per il licensing

Disponibile per una licenza esclusiva

Data di aggiornamento

16-02-2026

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