Aerosol-Mikrokosmos entdecken

Die Technologie von Swisens

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.

Die eingesetzten Technologien im Überblick:
• Messmethoden
• Künstliche Intelligenz
• Open-Source Software

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.

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.

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.

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

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Komponenten

Hardware Komponenten

Hardware

SwisensPoleno Jupiter ist die neueste Generation optischer Partikelmesssysteme für die Echtzeitmessung und Überwachung von Aerosol-Partikeln.

Hardware

SwisensPoleno Mars ist die neue Generation der Echtzeit- Pollenüberwachung, mit hochentwickelter Technologie und Netzwerkkompatibilität.

Add-on Komponenten

Tools

SwisensAtomizer ist der kompakte Partikel-Zerstäuber für feste und trockene Partikelproben wie Pollen, Mineralstaub und andere Materialien.

Software Komponenten

Software

SwisensDataExplorer ist eine browserbasierte Software mit Werkzeugen zur Überprüfung von Messergebnissen und zur Überwachung der Hardware Komponenten.

Software

SwisensDataAnalyzer ist ein Werkzeugsatz, der die effiziente Analyse großer Datenmengen im Deep-Dive von BigData ermöglicht.

Service Komponenten

Service​

Mit den SwisensAccelerators bieten wir praktische Schulungen für die Bedienung unserer Messsysteme an.

Service

SwisensCare ist unser Service für Software-Updates und Wartungsarbeiten für alle Messsysteme von Swisens.

Service

SwisensData ist ein Service mit serverintegriertem Datenmanagement im SwisensEcosystem.

Service

Die SwisensAIFactory ist ein Kompetenzzentrum, das praktische Schulungen und Wissen rund um die automatische Partikelidentifikation anbietet und vermittelt.

Neue Wege beschreiten mit Swisens

Das sagen unsere
zufriedenen Kunden.

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

„Swisens has shown to be a service-oriented partner in any case, addressing requests diligently. Our suggestions have always been heard and have been systematically translated in technical improvements. In short, Swisens AG has shown to be strongly oriented towards client and market needs. Finally, the tests we performed with Swisens AG resulted in a fruitful scientific exchange. In all, it is for us a great pleasure to recommend Swisens AG for operational or research projects in the field of automatic pollen measurements.“

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Prof Martin Gallagher
Centre for Atmospheric Science,
University of Manchester

„I speak on behalf of my colleagues who are Urban Observatory Principal Investigators and Research Collaborators from the University of Manchester that we have rarely seen, or been provided with such exemplary support as that provided by Swisens. Swisens customer support has been remarkable given the current situation, from remote training and commissioning to rapid support for hardware and software tools specific to our needs to extremely well organised seminars that actually focus on customer feedback and needs. In particular we have been impressed with the Swisens open source data approach and their attention to different users specific needs. Swisens technical innovations has already generated enormous interest in a bioaerosol-aerobiology community that until recently has been limited with respect to real-world and near real-time detection and importantly quantification of airborne bioaerosol concentrations. Their approach has developed significant rapport with multi-disciplinary researchers and Swisens should be lauded for this.“

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Mikhail Sofiev
Research Professor
Atmospheric Composition Research Department
Finnish Meteorological Institute

„The Finnish Meteorological Institute is very satisfied with the cooperation of Swisens AG. The agreed research and development programme is progressing well and mutual openness and collaborative atmosphere strongly supports it. Swisens participated in a workshop and supported the scientists in recording the test data based on the cooperation agreement. A particular outcome of the workshop was a new procedure for the calibration of real-time monitoring systems based on the SwisensAtomizer. It has been proven to deliver cleaner results than the approaches tried so far in different countries. FMI is very satisfied with cooperation of Swisens AG. Our suggestions regarding software tools were quickly accepted and implemented by Swisens engineers. We are indeed happy to work with Swisens and start opening real-time data to professionals in Finland.“

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