Kalibrace velikostí pixelů a nastavení parametrů měření
Ve druhé části této šestidílné série rozebíráme druhou fázi pracovního postupu k zajištění technické čistoty – pořizování snímků a měření částic. Tato fáze zahrnuje kalibraci velikostí pixelů a nastavení parametrů měření při přípravě na klasifikaci velikosti částic. Pořizování snímků a měření částic se uplatní v celkovém procesu inspekce technické čistoty v následujících případech:
- Příprava
- Inspekce
- Pořizování snímků
- Detekce částic
- Měření velikosti částic a klasifikace
- Extrapolace a normalizace počtu částic
- Výpočet úrovně kontaminace
- Stanovení kódu čistoty
- Kontrola maximálního schválení
- Separace reflexních a nereflexních částic
- Identifikace vláken
- Posouzení výsledků
- Vytváření protokolů
Pořizování snímků
Jakmile je filtr namontován na stolek mikroskopu, můžete pořizovat snímky potřebné pro inspekci čistoty. Je důležité mít dobře kalibrovanou velikost pixelu, protože výsledná velikost částic je na ni citlivá. Při použití objektivu se zvětšením 10X je rozlišení snímku v rozmezí 1 µm.
Je nutné detekovat všechny částice na filtrační membráně – ale pouze jednou. Proto je filtrační membrána rozdělena do rámečků se zorným polem kamery. Membrána se pohybuje, a celý filtr tak lze zaznamenat.
Filtrační membrána rozdělená do rámečků
Při spojování není třeba, aby se dva sousední snímky překrývaly. Mechanická přesnost motorizovaného stolku umožňuje přesné umístění filtrační membrány. Při použití objektivu se zvětšením 10X je pořízeno přibližně 1700 jednotlivých snímků celé plochy filtru. Tento proces trvá méně než 10 minut, včetně pořízení snímků a analýzy.
Všechny snímky je třeba pořídit jeden vedle druhého a pohyb musí být prováděn dle souřadnic snímku. Během tohoto procesu pořizování musí být kompenzována případná rotace mezi kamerou (snímkem) a souřadnicemi stolku.
Neopravený pohyb (vlevo) a opravený pohyb (vpravo)
Detekce částicDetekce nebo segmentace snímku se používá ke zkombinování sady pixelů na snímku. Tato plocha zkombinovaných pixelů se nazývá částice. Při zkoumání filtračních membrán se částice obvykle na světlém pozadí jeví jako tmavé. Rozsah intenzity, který nás zajímá, u částic obvykle začíná na 0 (tj. „černá“) a je nezbytný pouze ke stanovení horního prahu intenzity pro detekované částice. |  Tmavé částice viditelné na světlém pozadí |
Pro prozkoumání celé filtrační membrány je důležité, aby byly detekovány také částice, které přesahují zorné pole jednotlivých rámečků snímků. Částice může být rozdělena na dva nebo více snímků, ale inspekčním softwarem bude sloučena na svou skutečnou velikost a tvar.
Měření velikosti částic
Každá detekovaná částice může být popsána různými parametry. Nejdůležitějšími definicemi velikosti částice jsou maximální Feretův průměr a průměr ekvivalentního kruhu. Maximální Feretův průměr: maximální Feretův průměr je maximální vzdálenost rovnoběžných tečen na protilehlých okrajích částice. Je to podobné jako měření provedené pomocí posuvného měřidla. |  Maximální Feretův průměr |
Průměr ekvivalentního kruhu: průměr ekvivalentního kruhu (ECD) je průměr kruhu, který má plochu rovnající se ploše částice.
Průměr ekvivalentního kruhu
Oba parametry měří délku částice. K měření plochy, tvaru a odrazivosti částice lze použít další parametry částice; tyto se používají k rozpoznání speciálních kategorií částic, jako jsou vlákna a reflexní částice.
U některých inspekčních standardů se také doporučuje měřit plochu obsazenou částicemi na filtrační membráně. Tato plocha je součtem všech ploch částic a měla by být přibližně 1 % až 2 %, ale v každém případě menší než 7 %.
Jakmile jsou částice změřeny, jsou připraveny ke klasifikaci, další fázi procesu inspekce technické čistoty. Vraťte se zpět na Klasifikace velikosti částic a extrapolace a normalizace počtu částic, tedy třetí část naší série blogů „Rozbor pracovního postupu k zajištění technické čistoty“.
Související obsah
Rozbor pracovního postupu k zajištění technické čistoty, část 1: Příprava
