Aerosol-Partikelmessungen finden viele Anwendungsbereiche in der Industrie und Wissenschaft. Darum erstaunt es nicht, dass es eine Vielzahl von Methoden für die Messung von Partikel- und Feinstaubbelastungen gibt. Doch was ist, wenn wir genauer wissen wollen, welche Partikel uns umgeben? Unser Ziel ist es, aktiv zum vorhandenen Wissen über die Vielfalt von Partikeln in der Luft beizutragen und Lösungen für die Echtzeit-Messung und Identifikation von luftgetragenen Partikeln zu entwickeln und voranzutreiben.

Messmethoden

Digitale Holographie

Die digitale Holographie liefert Informationen über die Morphologie von jedem einzelnen Partikel. Das hochauflösende Holographie-Setup erzeugt Bilder von jedem Partikel, die im Flug aufgenommen werden. Die Vorteile des Aufbaus umfassen ein grosses Sichtfeld bei gleichzeitig sehr hoher Auflösung, um auch von Partikeln im unteren Mikrometerbereich ein klares Bild zu generieren.

UV-induzierte Fluoreszenzspektroskopie 

Komplementäre Informationen zur biochemischen Zusammensetzung der Partikel werden durch spektral aufgelöste Fluoreszenzintensitäts- und Fluoreszenzlebenszeitmessungen gesammelt. Diese zusätzliche Dimension an Informationen ermöglicht eine äußerst genaue Identifikation verschiedener Aerosol-Partikel.

Fluoreszenzintensität und -spektrum

Mehrere modulierte Quellen regen das Partikel im Vorbeiflug mit unterschiedlich kurzwelligem Licht an. Die hervorgerufene Autofluoreszenz der im Partikel enthaltenen Fluorophore wird spektral aufgelöst von mehreren Empfängern detektiert.

Fluoreszenzlebensdauer

Durch die hochfrequente Modulation der Anregung weist die detektierte Fluoreszenzemission ebenfalls eine Modulation mit einer Phasenverschiebung auf. Mehrere Messungen unterschiedlicher Frequenz ermöglichen dadurch die Bestimmung der Fluoreszenzlebenszeiten der im Partikel enthaltenen Fluorophore. Dieser Ansatz erhöht die Anzahl der unabhängigen Messpunkte, was für die vertiefte Analyse von Partikeln von Vorteil ist.

Streulicht- und Polarisationsmessung

Die zeitaufgelöste Streulichtmessung mit zwei Laserquellen unterschiedlicher Wellenlänge liefert Informationen über
die Grösse und Oberflächenstruktur der Partikel.
Die zeitaufgelöste Messung des vertikal und horizontal polarisierten Streulichts liefert zusätzliche Informationen
über den Brechungsindex.

Unsere Messmethoden im Einsatz

• SwisensPoleno Mars

• SwisensPoleno Jupiter

Künstliche Intelligenz

Das Messsystem erzeugt einen einzigartigen Fingerabdruck und speichert umfassende Informationen über die morphologischen und chemischen Eigenschaften der Aerosol-Partikel in Form von Datensätzen. Die in den Messsystemen integrierte Machine-Learning-Algorithmen identifizieren die Partikel anhand der erfassten Eigenschaften und geben Ihnen ein zutreffendes «Label». Mit Hilfe der von Swisens entwickelten Software können die Identifikationsresultate einfach überprüft werden.

Open Source Software

Die Software unserer Messsysteme ist in der Programmier-
sprache Python geschrieben und nach dem GPL-Standard lizenziert. Damit ermöglichen wir unseren Kunden Teile der Software für individuelle Ansprüche zu optimieren oder für andere Anwendungen einzusetzen. Dies umfasst alle Software-Teile von der Erfassung der Rohdaten über die Vorverarbeitung bis zum Training und dem Betrieb der Machine-Learning-Modelle. Haben Sie keinen Anspruch auf eigenständige Erweiterungen? Die Software-Entwicklung von Swisens steht im engen Austausch mit unseren Usern und optimiert im Sinne der Anwender.

Erfahren Sie mehr in unseren Tutorials

Neue Wege beschreiten mit Swisens

Das sagen unsere
zufriedenen Kunden.

Benoît Crouzy

Benoît Crouzy
Project Manager Swiss Automated Pollen Network
Federal Office of Meteorology and Climatology MeteoSwiss

„Swisens hat sich in jedem Fall als serviceorientierter Partner erwiesen, der Anfragen sorgfältig bearbeitet. Unsere Vorschläge wurden immer angehört und systematisch in technische Verbesserungen umgesetzt. Kurz gesagt hat sich die Swisens AG als stark kunden- und marktorientiert erwiesen. Schließlich führten die Tests, die wir mit der Swisens AG durchgeführt haben, zu einem fruchtbaren wissenschaftlichen Austausch. Insgesamt ist es uns eine große Freude, die Swisens AG für operative oder Forschungsprojekte im Bereich der automatischen Pollenmessung zu empfehlen.“

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The University Of Manchester

Prof Martin Gallagher
Centre for Atmospheric Science,
University of Manchester

„Ich spreche im Namen meiner Kollegen, die leitende Forscher und Forschungsmitarbeiter des Urban Observatory der Universität Manchester sind, dass wir selten eine so vorbildliche Unterstützung wie die von Swisens erhalten haben. Der Kundensupport von Swisens war angesichts der aktuellen Situation bemerkenswert, von Fernschulungen und Inbetriebnahmen über schnelle Unterstützung für Hardware- und Software-Tools, die auf unsere Bedürfnisse zugeschnitten sind, bis hin zu äußerst gut organisierten Seminaren, die sich tatsächlich auf das Feedback und die Bedürfnisse der Kunden konzentrieren. Insbesondere waren wir beeindruckt von dem Open-Source-Datenansatz von Swisens und der Aufmerksamkeit, die sie den spezifischen Bedürfnissen verschiedener Benutzer widmen. Die technischen Innovationen von Swisens haben bereits enormes Interesse in einer Bioaerosol-Aerobiologie-Community geweckt, die bis vor kurzem in Bezug auf die Erkennung in der realen Welt und nahezu in Echtzeit und vor allem die Quantifizierung der Konzentration von Bioaerosolen in der Luft eingeschränkt war. Ihr Ansatz hat eine bedeutende Beziehung zu multidisziplinären Forschern aufgebaut, und Swisens sollte dafür gelobt werden.“ 

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Mikhail Sofiev

Mikhail Sofiev
Research Professor
Atmospheric Composition Research Department
Finnish Meteorological Institute

„Das Finnische Meteorologische Institut ist mit der Zusammenarbeit mit der Swisens AG sehr zufrieden. Das vereinbarte Forschungs- und Entwicklungsprogramm macht gute Fortschritte und wird durch die gegenseitige Offenheit und die kooperative Atmosphäre stark unterstützt. Swisens nahm an einem Workshop teil und unterstützte die Wissenschaftler bei der Aufzeichnung der Testdaten auf der Grundlage der Kooperationsvereinbarung. Ein besonderes Ergebnis des Workshops war ein neues Verfahren zur Kalibrierung von Echtzeit-Überwachungssystemen auf der Grundlage des SwisensAtomizer. Es hat sich gezeigt, dass es sauberere Ergebnisse liefert als die bisher in verschiedenen Ländern erprobten Ansätze. Das FMI ist mit der Zusammenarbeit mit der Swisens AG sehr zufrieden. Unsere Vorschläge zu Software-Tools wurden von den Swisens-Ingenieuren schnell angenommen und umgesetzt. Wir freuen uns in der Tat, mit Swisens zusammenzuarbeiten und damit zu beginnen, Echtzeitdaten für Fachleute in Finnland zugänglich zu machen.“

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Suva

Debora Käser
Team Leader
Department for Work Safety / Health Protection
Suva

„Eine unserer Herausforderungen bestand darin, verschiedene Pulverproben im Labor zu vernebeln, um arbeitsmedizinische Experimente durchzuführen. Mit dem SwisensAtomizer steht uns nun ein kleines Gerät zur Verfügung, mit dem wir eine stabile Staubatmosphäre erzeugen können, um Filter auf einheitliche Weise zu beladen, die dann als Kalibrierfilter für spätere Analysen dienen. Die Swisens AG hat uns bei unseren Anforderungen an den SwisensAtomizer stets hervorragend unterstützt. Wir freuen uns über die Zusammenarbeit mit der Swisens AG.“

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