Väitös mittaustekniikan alalta, Maksim Shpak
Väitöksen nimi on ”Radiometristen menetelmien sovellukset lämpötilamittauksissa ja mesooppisessa fotometriassa”.
Map © OpenStreetMap. Some rights reserved.
Optinen lämpötilan mittaus on laajasti käytetty menetelmä, joka perustuu mitattavasta kohteesta lähtevän säteilyn tutkimiseen. Väitöskirjassa menetelmää sovelletaan mikroskooppisten valolähteiden lämpötilan mittaamiseen. Käytetyt valonlähteet olivat piistä valmistettuja, noin 400 µm pitkiä ja 25 µm leveitä lankoja, jotka säteilevät näkyvästi, kun niitä lämmitetään sähkövirralla. Keskeinen mittausongelma oli kohteen emissiivisyyden määritys, joka ratkaistiin mittaamalla materiaalin optiset parametrit ja muodostamalla malli spektriselle emissivisyydelle. Mikroskooppisia laajakaistaisia valonlähteitä voidaan soveltaa esim. spektroskooppisissa antureissa.
Fotometria on mittaustekniikan osa-alue, jossa näkyvää valoa mitataan ihmisen silmän spektrisen herkkyyden mukaisesti. Vaikka tyypillisesti käytetään vain silmän tappisolujen herkkyysvastetta, eli niin sanottua päivänäkemistä, todellisuudessa silmä sopeutuu matalampiin valotasoihin ja hämärässä käyttää sekä tappi-, että sauvasoluja yhtä aikaa. Tätä aluetta kutsutaan mesooppisen näkemisen alueeksi ja se on tärkeä mittausalue esimerkiksi liikenneturvallisuuden kannalta. Väitöskirjatyössä on kehitetty uudentyyppinen kaksikanavainen fotometri, joka on karakterisoitu mittauksiin mesooppisella alueella. Lisäksi tarkastellaan kansainvälisen valaistuskomission (CIE) matemaattista laskentamallia mesooppisille suureille, ja tutkitaan mallin soveltuvuutta kaikille teoreettisille valaistusolosuhteille. Tutkimuksessa löydettiin kaksi potentiaalista ongelmakohtaa mesooppisen alueen äärirajoilla ja esitettiin sellainen ratkaisuehdotus parametrisoitujen yhtälöiden muodossa joka takaa funktioiden jatkuvuuden kaikilla mittausalueilla.
Vastaväittäjinä toimivat Dr. Mohamed Sadli, Laboratoire commun de métrologie LNE-Cnam, France ja Dr. Yoshi Ohno, National Institute of Standards and Technology, USA
Valvojana on professori Erkki Ikonen, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu, Signaalinkäsittelyn ja akustiikan laitos
Väittelijän yhteystiedot:
Maksim Shpak
p. 050 4155976
maksim.shpak@vtt.fi