IT201900020174A1

IT201900020174A1 - Dispositivo di calibrazione per la misura della fluorescenza della clorofilla indotta dalla luce solare

Info

Publication number: IT201900020174A1
Application number: IT102019000020174A
Authority: IT
Inventors: Francesco Miglietta; Lorenzo Genesio; Andrea Barbieri; Nicola Armaroli; Sheng Gao
Original assignee: Consiglio Nazionale Ricerche
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2021-05-01

Description

DISPOSITIVO DI CALIBRAZIONE PER LA MISURA DELLA FLUORESCENZA DELLA CLOROFILLA INDOTTA DALLA LUCE SOLARE

Campo dell’invenzione

La presente invenzione afferisce al settore dei sistemi per la misura della fluorescenza della clorofilla indotta dalla luce solare (SIF, Solar Induced Fluorescence).

Stato della tecnica

La misura della fluorescenza della clorofilla indotta dalla luce del sole è una delle frontiere dell'attuale ricerca in campo agro-ambientale. L'interesse sul tema SIF sta crescendo rapidamente soprattutto in quanto l'agenzia spaziale europea (ESA) ha programmato il lancio del satellite FLEX (Fluorescence Explorer) nel 2023. FLEX è stato progettato per la misura della SIF su scala globale, assumendo che la SIF sia una variabile correlata con la fotosintesi clorofilliana. Ci si aspetta che le informazioni raccolte dal satellite FLEX permetteranno di migliorare la comprensione degli scambi di carbonio tra le piante e l’atmosfera e di come il processo fotosintetico influenza i cicli del carbonio e dell’acqua. Inoltre, i dati forniti da FLEX dovrebbero consentire di derivare informazioni dettagliate sullo stato di salute e di stress della vegetazione. Questo è di particolare rilevanza considerato che l’aumento della popolazione mondiale pone una domanda crescente di produzione di alimenti.

Poiché la misura della SIF si basa sulla capacità di risolvere piccolissime variazioni di intensità luminosa in regioni molto ristrette dello spettro elettromagnetico, tutte le azioni preparatorie della missione, ma anche poi tutte le applicazioni in fase operativa, hanno ed avranno bisogno di soluzioni efficaci per la validazione della misura. Tali validazioni saranno fondamentali per una corretta interpretazione e sfruttamento dei dati raccolti a terra, da piattaforma aerea e da piattaforma satellitare. Questo poiché le validazioni implicheranno comunque l’esecuzione di misure di SIF effettuate sia al suolo che da piattaforma aerea.

Più in dettaglio, la misura della SIF è una procedura che si basa sull’analisi spettrometrica delle due bande di assorbimento dell'ossigeno atmosferico a circa 688 e 762 nm, ossia le cosiddette red (O2-B) and far-red (O2-A) absorption bands.

Ad oggi è sentita l’esigenza di poter effettuare la calibrazione per le misure SIF e la validazione di tali misure in modo agevole, preciso ed affidabile, in particolare in quanto non sono ancora disponibili mezzi adeguati.

Sommario dell’invenzione

Uno scopo della presente invenzione è di fornire un dispositivo, in particolare un bersaglio, di calibrazione e validazione per misure SIF che sia semplice da utilizzare, ma anche preciso e affidabile.

In particolare, uno scopo della presente invenzione è di fornire un dispositivo di calibrazione e validazione, in particolare un bersaglio per la calibrazione e/o la validazione di misure SIF, in grado di simulare contemporaneamente sia la riflettanza sia la fluorescenza della vegetazione, che sono entrambe il prodotto dell’interazione tra la luce solare e una serie di pigmenti che la assorbono e ne riemettono una parte a lunghezze d’onda diverse (soprattutto Carotenoidi e Clorofille).

La presente invenzione raggiunge almeno uno di tali scopi, ed altri scopi che saranno evidenti alla luce della presente descrizione, mediante un dispositivo, in particolare un bersaglio, di calibrazione per la misura della fluorescenza della clorofilla indotta dalla luce del sole, secondo la rivendicazione 1, comprendente - uno strato di supporto;

- un primo strato, comprendente un pigmento, in particolare un pigmento camouflage, atto a riflettere la luce solare in un range da 700 a 900 nm, con una riflettanza media maggiore o uguale del 40% o del 50%, il cui spettro di assorbimento presenta un primo picco nell’intervallo da 400 nm a 480 nm, e un secondo picco nell’intervallo da 650 nm a 700 nm;

- e un secondo strato comprendente un colorante fluorescente o dye il cui spettro di emissione della fluorescenza presenta un primo picco nell’intervallo da 670 nm a 690 nm, e un secondo picco nell’intervallo da 730 nm a 770 nm;

in cui il primo strato è disposto tra lo strato di supporto e il secondo strato.

Vantaggiosamente, il dispositivo o bersaglio di calibrazione ha almeno una superficie atta a riflettere la luce solare in un range da 700 a 900 nm, con una riflettanza media maggiore o uguale del 40% o 50%, preferibilmente dal 40% all’80%, e atta ad avere uno spettro di emissione della fluorescenza che presenta un primo picco nell’intervallo da 670 nm a 690 nm, e un secondo picco nell’intervallo da 730 nm a 770 nm.

L’invenzione riguarda anche un processo, secondo la rivendicazione 19, per ottenere un dispositivo di calibrazione, in cui sono previsti detto strato di supporto; detto pigmento e detto colorante fluorescente;

il processo comprendente le fasi di:

a) disporre una prima miscela comprendente detto pigmento, in particolare il pigmento camouflage, sullo strato di supporto;

b) consolidare la prima miscela per ottenere detto primo strato;

c) disporre una seconda miscela comprendente detto colorante fluorescente su detto primo strato;

d) consolidare la seconda miscela per ottenere detto secondo strato.

L’invenzione riguarda anche un dispositivo, in particolare un bersaglio, di calibrazione per la misura della fluorescenza della clorofilla indotta dalla luce solare secondo la rivendicazione 23, il dispositivo di calibrazione avendo almeno una superficie atta a riflettere la luce solare in un range da 700 a 900 nm, con una riflettanza media maggiore o uguale del 40% o 50%, e atta ad avere uno spettro di emissione della fluorescenza che presenta un primo picco nell’intervallo da 670 nm a 690 nm, e un secondo picco nell’intervallo da 730 nm a 770 nm.

Vantaggiosamente, il dispositivo, in particolare il bersaglio di calibrazione ha caratteristiche specifiche di riflettanza e assorbanza: così come la vegetazione il dispositivo ha un picco di assorbimento (in particolare >80% della radiazione incidente) nella banda del blu (445±20nm) e un picco di assorbimento (in particolare >80% della radiazione incidente) nella banda del rosso (665±20nm), un moderato livello di riflettanza nella banda del verde (20-30%) e una elevata riflettanza (>40 o 50%) nelle lunghezze d’onda dell’infrarosso vicino (700-900nm). Il dispositivo ha anche uno spettro di emissione tipico della fluorescenza della vegetazione ossia presenta un primo picco di emissione nell’intervallo da 670 nm a 690 nm, e un secondo picco nell’intervallo da 730 nm a 770 nm. Vantaggiosamente, la combinazione spettrale del bersaglio tra riflettanza e fluorescenza nelle suddette regioni consente di effettuare una o più misure di riferimento, in modo riproducibile, per la calibrazione e validazione delle misure di SIF.

Il dispositivo o bersaglio di calibrazione e validazione può ad esempio essere disposto a terra e può avere importanti applicazioni per un successivo sfruttamento operativo dei dati di SIF a varie scale.

Il bersaglio comprende o è costituito da due strati e un supporto.

Vantaggiosamente, il primo strato simula la riflettanza della vegetazione nella regione dello spettro compresa tra 400 e 900 nm. Più in particolare, il primo strato ha una curva di riflettanza della radiazione solare molto prossima alla curva di riflettanza della vegetazione. Poiché in natura la riflettanza della vegetazione varia al variare delle specie, della combinazione di specie diverse e della stagione, viene utilizzato un pigmento denominato “camouflage” le cui caratteristiche spettrali possono essere variate mediante diluizioni o miscele al fine di produrre più varianti di colore verde. In ogni caso, lo spettro di assorbimento del pigmento “camouflage” presenta sempre caratteristiche tipiche della vegetazione: un picco di assorbimento nella banda visibile del blu, in particolare intorno a 445 nm, e un altro picco nella banda visibile del rosso, in particolare intorno a 665 nm. Una maggiore o minore concentrazione del pigmento può infine servire a simulare una maggiore o minore riflettanza nel vicino infrarosso, riflettanza che è, in natura, anch’essa una grandezza assai variabile (40-90%).

Vantaggiosamente inoltre, il bersaglio di calibrazione ha anche caratteristiche di emissione in fluorescenza sostanzialmente analoghe a quelle della vegetazione. Infatti, il secondo strato, che viene sovrapposto al primo e che consente la trasmissione e la riflessione della luce al/dal primo strato (ossia il secondo strato è sostanzialmente trasparente), ha caratteristiche di fluorescenza analoghe a quelle della vegetazione. In particolare in questo strato è disciolto/disperso un colorante fluorescente (dye), che consente di simulare la fluorescenza della vegetazione sia in termini spettrali sia in intensità (0-10 mW m<-2 >sr<-1 >nm<-1>).

In particolare, il colorante emette fluorescenza nelle due bande di assorbimento dell’ossigeno atmosferico, in particolare a circa 688 nm e a circa 762 nm.

L’utilizzo di due strati distinti fra loro, in cui il secondo strato è sovrapposto al primo strato, è particolarmente vantaggioso. Infatti, in questo modo si evita o comunque si minimizza il riassorbimento da parte del pigmento camouflage della luce emessa dal colorante fluorescente.

Ulteriore vantaggio del bersaglio dell’invenzione è la sua scalabilità, sia in termini di dimensione, potendo produrre bersagli commisurati alla scala di rilevazione (proximal sensing, airborne e satellite sensing), sia in termini di riflettanza nel visibile e vicino infrarosso sia dell’intensità dell’emissione in fluorescenza, che sono modulabili in fase di progetto per adattarsi al meglio alle esigenze dell’utilizzatore. La sovrapposizione dei due strati e la possibilità di variare la concentrazione del pigmento e/o del colorante fluorescente e/o lo spessore degli strati, permette quindi di modulare e scalare i parametri di riflettanza e fluorescenza in funzione delle varie necessità di uso. Si consente perciò di riprodurre con grande accuratezza la risposta spettrale di varie e diverse tipologie di vegetazione. Il bersaglio di calibrazione può essere pertanto progettato e realizzato in funzione delle caratteristiche spettrali richieste.

Le analisi spettroscopiche hanno dimostrato che la combinazione dei due strati consente di simulare in modo preciso ed accurato la risposta in radianza, riflettanza e fluorescenza della vegetazione terrestre.

Si noti che nella presente descrizione con “vegetazione” si intende la vegetazione naturale, e non la vegetazione sintetica o artificiale.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di forme di realizzazione esemplificative, ma non esclusive.

Le rivendicazioni dipendenti descrivono forme di realizzazione particolari dell’invenzione.

Breve descrizione delle figure

Nella descrizione dell’invenzione si fa riferimento alle tavole di disegno allegate, che sono fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, in cui:

la Fig. 1 illustra schematicamente una vista in sezione trasversale del bersaglio dell’invenzione;

la Fig.2 illustra lo spettro di riflettanza di un substrato senza pigmento camouflage (curva A) e di tre substrati utilizzabili in un bersaglio secondo l’invenzione, verniciati con pigmento camouflage in tre diverse finiture, o livelli di opacità (curve B, C e D) rispettivamente utilizzabili in un bersaglio secondo l’invenzione (“texture 15%” indica il livello di opacità o di granulosità della finitura, e può corrispondere al grado di smerigliatura della superficie);

la Fig. 3A e 3B illustrano rispettivamente lo spettro di riflettanza e lo spettro di assorbimento ed emissione di due bersagli secondo l’invenzione contenenti il colorante fluorescente Zinco ftalocianina a concentrazioni di 0,025% e 0,5% in peso; la Fig.4 illustra lo spettro di riflettanza eseguito tramite spettrometro GER 3700 nella regione tra 400 e 950 nm. La linea tratteggiata indica la riflettanza di un bersaglio di calibrazione secondo l’invenzione; la linea continua indica la riflettanza di una foglia di Vicia faba [L];

la Fig.5 illustra lo spettro di riflettanza eseguito tramite spettrometro GER 3700 nella regione tra 730 e 800 nm. La linea tratteggiata indica la riflettanza del bersaglio di calibrazione secondo l’invenzione; la linea continua indica la riflettanza di una foglia di Vicia faba [L];

la Fig.6 illustra lo spettro di assorbimento della vegetazione.

Descrizione di forme di realizzazione esemplificative dell’invenzione

Con riferimento alle Figure, viene descritto un bersaglio di calibrazione 100 per la misura della fluorescenza della clorofilla indotta dalla luce del sole (SIF, Solar Induced Fluorescence ). Il bersaglio 100 è particolarmente adatto a simulare sia la riflettanza sia la fluorescenza della vegetazione.

Il bersaglio 100 comprende almeno tre strati 1, 2, 3, in particolare uno strato di supporto 3, uno strato indicato con il riferimento 1, e uno strato indicato con il riferimento 2. Per fini descrittivi, lo strato 1 è anche denominato primo strato, e lo strato 2 è anche denominato secondo strato.

Lo strato 1 è disposto tra lo strato di supporto 3 e lo strato 2.

Lo strato 1 comprende un pigmento, in particolare un pigmento camouflage, atto a fornire uno spettro di riflettanza uguale o sostanzialmente uguale a quello della vegetazione e in particolare a riflettere la luce solare in un range da 700 a 900 nm, con una riflettanza, in particolare una riflettanza media, maggiore o uguale del 40 o 50%, ad esempio dal 40% all’80%. Inoltre, lo spettro di assorbimento del pigmento presenta un primo picco (picco di assorbimento) nell’intervallo da 400 nm a 480 nm, e un secondo picco (picco di assorbimento) nell’intervallo da 650 nm a 700 nm. In particolare, il primo picco è nella banda visibile del blu, più in particolare intorno a 445 nm, e il secondo picco è nella banda visibile del rosso, più in particolare in particolare intorno a 665 nm.

Preferibilmente, il valore di assorbanza massimo del primo picco è da 400 a 480 nm.

Preferibilmente, il valore di assorbanza massimo del secondo picco è da 650 a 700 nm.

Il pigmento può essere ad esempio Ferro PS 214700 PK, pigment green RB o, in alternativa GREEN 179 C.I. Pigment Green 26 (Shepherd).

Il pigmento è disperso in una matrice liquida in grado di solidificare in seguito ad essiccamento all’aria, ad esempio un addensante o legante (binder in inglese). Preferibilmente, la matrice ha una colorazione sostanzialmente bianca o è sostanzialmente trasparente, in modo da non alterare significativamente le caratteristiche ottiche del pigmento.

Preferibilmente, il pigmento è presente dal 10 al 30% in peso rispetto alla matrice addensante.

La matrice in cui è disperso il pigmento può essere, ad esempio, una vernice acrilica, preferibilmente una lacca, o una colla vinilica.

Preferibilmente, la matrice è una lacca trasparente “flatting” all’acqua come ad esempio “KARLACK” (Alpina Farben Gmbh, Germania).

Per la realizzazione dello strato 1, il pigmento può essere ad esempio sotto forma di polvere, la quale viene dispersa nella matrice quando questa è allo stato liquido. La matrice ha la caratteristica di essiccare all’aria, a temperature superiori a 5°C, in circa 12 ore.

Lo strato 2 del bersaglio di calibrazione 100 comprende un colorante fluorescente il cui spettro di emissione presenta un primo picco (picco di emissione) nell’intervallo da 670 nm a 690 nm, ad esempio circa 680 nm, e un secondo picco (picco di emissione) nell’intervallo da 730 nm a 770 nm, ad esempio circa 760 nm. Preferibilmente, ciascuno dei due picchi di emissione ha un valore di full width half maximum da 90 a 110 nm, ad esempio circa 100 nm.

Il colorante fluorescente (o dye), in particolare, è atto ad emettere luce nelle due bande di assorbimento dell’Ossigeno atmosferico, in particolare a circa 688 nm e a circa 762 nm.

Il colorante fluorescente ha in particolare caratteristiche di fluorescenza spettrale, e di resa quantica, adeguate. Più in dettaglio, il colorante fluorescente ha in particolare caratteristiche di fluorescenza analoghe, preferibilmente sostanzialmente uguali, a quelle della vegetazione, ossia è in grado riemettere la radiazione elettromagnetica assorbita nello spettro del visibile nei due picchi di fluorescenza caratteristici della vegetazione, in particolare circa 680 nm e a circa 760 nm.

Preferibilmente, il primo picco dello spettro di emissione della fluorescenza del colorante fluorescente dipende dall’intensità luminosa. Per esempio per una intensità di eccitazione pari a 1000 umol m<-2 >s<-1 >di Photosynthetic Active Radiation (PAR, 400-700nm) si ha un’intensità di emissione compresa tra 2 e 5 mW m<-2 >sr<-1 >nm<-1>; e/o detto secondo picco dello spettro di emissione della fluorescenza del colorante fluorescente ha un’intensità analoga.

Il colorante fluorescente (dye) può essere ad esempio ftalocianina di Zinco, molecola descritta al Chemical Abstracts Service (CAS) number 14320-04-8, la cui formula empirica è C32H16N8Zn e disponibile commercialmente (ad esempio presso Sigma Aldrich).

Il colorante fluorescente (dye) è disciolto in una matrice la quale è, in particolare, otticamente trasparente nel visibile e nel vicino infrarosso.

La matrice può essere ad esempio una resina polimerica trasparente.

Preferibilmente, la resina polimerica è una resina epossidica. In particolare, la resina epossidica è del tipo bi-componente, preferibilmente con rapporto tra base e agente catalizzatore indurente pari o circa pari a 1:1.

Il colorante fluorescente è preferibilmente presente ad una concentrazione da 25 a 75 mg per litro di resina epossidica.

Il colorante fluorescente (dye) è disciolto nell’”agente catalizzatore indurente” prima che questo venga miscelato con la “base” della resina. La resina epossidica bicomponente, in particolare con rapporto tra base e agente catalizzatore indurente di 1:1, è particolarmente vantaggioso in quanto è risultato ottimale per dissolvere in maniera omogenea quantità sufficienti di colorante senza raggiungere la saturazione della soluzione che provocherebbe la precipitazione del colorante ed il conseguente impaccamento con la perdita delle caratteristiche di fluorescenza.

Durante i test effettuati, le resine ad essicamento, come ad esempio un comune smalto per le unghie, si sono rivelate inefficaci, in quanto durante la fase di asciugatura il colorante precipita all’aumentare della concentrazione.

Una resina adeguata è ad esempio il prodotto “Invisible” di Prochima.

Lo strato di supporto 3 del bersaglio di calibrazione 100 è realizzato in materiale inerte, ad esempio in plastica, come il polipropilene o il polimetilmetacrilato, in vetro o legno.

Lo strato di supporto 3 può essere ad esempio un pannello.

Preferibilmente, lo strato 1 e lo strato 2 sono a contatto fra loro, preferibilmente direttamente a contatto fra loro; e preferibilmente lo strato 1 e lo strato di supporto 3 sono a contatto fra loro, preferibilmente direttamente a contatto fra loro.

In particolare, preferibilmente lo strato 2 è sovrapposto allo strato 1, e lo strato 1 è sovrapposto allo strato di supporto 3.

Lo strato 2 è preferibilmente uno strato esterno, preferibilmente lo strato più esterno, del bersaglio di calibrazione 100.

Lo strato 2 ha in particolare una superficie 21, o superficie esterna, ossia distale dallo strato di supporto 3. La superficie 21 è la superficie del bersaglio di calibrazione destinata ad essere esposta ai raggi solari e ad essere irraggiata per effettuare la calibrazione o validazione per misure SIF.

La superficie esterna 21 dello strato 2 è preferibilmente opaca al fine di evitare variazioni della riflettanza al variare dell’angolo di incidenza delle sorgenti luminose e del sensore per misure SIF. In particolare, è preferibile che la superficie 21 sia sostanzialmente Lambertiana, in modo che il valore di riflettanza misurato sia sostanzialmente indipendente dall’angolo di incidenza.

Per ottenere la superficie esterna 21 opaca, una volta indurito lo strato 2, si può eseguire una smerigliatura.

Preferibilmente, lo strato 1 ha uno spessore da 0,5 a 1 mm e/o lo strato 2 ha uno spessore di almeno 0,5 mm, ad esempio da 0,5 a 2 mm.

Tali spessori sono misurati, in particolare, perpendicolarmente alla superficie esterna 21 del secondo strato 2, la quale come già detto è preferibilmente anche la superficie esterna del bersaglio di calibrazione 100.

Vantaggiosamente, la superficie 21 è atta a riflettere la luce solare in un range da 700 a 900 nm, con una riflettanza, in particolare una riflettanza media, maggiore o uguale del 40 o 50%, ad esempio dal 40% al 80%, ed è atta ad avere uno spettro di ri-emissione della fluorescenza che presenta un primo picco nell’intervallo da 670 nm a 690 nm, e un secondo picco nell’intervallo da 730 nm a 770 nm.

Preferibilmente, il primo picco dello spettro di emissione della fluorescenza della superficie 21 ha un’intensità da 2 a 5 mW m<-2 >sr<-1 >nm<-1>; e/o detto secondo picco dello spettro di emissione della fluorescenza della superficie 21 ha un’intensità analoga.

Preferibilmente, lo spettro di assorbimento della superficie 21 presenta un primo picco nell’intervallo da 400 nm a 480 nm, e un secondo picco nell’intervallo da 650 nm a 700 nm.

Vantaggiosamente, il bersaglio di calibrazione 100 può essere realizzato, ad esempio, sotto forma di pannello, ad esempio avente una superficie (larghezza x lunghezza) da 0,01 a 2 m<2>, ad esempio 2x1 m<2>.

Inoltre, si può realizzare una struttura comprendente una pluralità di pannelli, in particolare affiancati fra loro, in modo che la superficie occupata dai pannelli sia, ad esempio, da 10 a 100 m<2>, ad esempio 10x10 m<2>.

A solo titolo esemplificativo, è stato realizzato un bersaglio di calibrazione 100 di dimensione 20 cm x 20 cm (larghezza x lunghezza).

Lo strato 1 aveva uno spessore di circa 2 mm e lo strato 2 aveva uno spessore di circa 1,5 mm.

Il pigmento dello strato 1 era il pigmento camouflage Ferro PS 214700 PK, pigment green RB, disperso in una vernice acrilica, in particolare la lacca trasparente all’acqua “Karlack” (Alpina).

La concentrazione del pigmento camouflage era di 30 gr/litro.

Il colorante dello strato 2 era ftalocianina di Zinco, disciolta in matrice solida trasparente, in particolare la resina epossidica bi-componente “Invisibile” di Prochima.

La concentrazione di colorante fluorescente era di 0,5% in peso.

Trascorse circa 48 ore dall’asciugatura dello strato 2, la superficie esterna 21 dello strato 2 è stata smerigliata con una carta abrasiva per opacizzarla.

Un aspetto vantaggioso del bersaglio di calibrazione 100 può essere apprezzato dai risultati delle misure di riflettanza illustrati nelle Fig.4 e 5.

La Fig. 4 illustra lo spettro di riflettanza eseguito tramite spettrometro GER 3700 nella regione tra 400 e 950 nm. La linea tratteggiata indica la riflettanza del bersaglio di calibrazione 100; la linea continua indica la riflettanza di una foglia di Vicia faba [L].

La Fig. 5 illustra lo spettro di riflettanza eseguito tramite spettrometro GER 3700 nella regione tra 730 e 800 nm. La linea tratteggiata indica la riflettanza del bersaglio di calibrazione 100; la linea continua indica la riflettanza di una foglia di Vicia faba [L].

Le misure sono state condotte mediante uno spettrometro GER 3700 alla luce solare. La misura di riferimento (reference) è stata effettuata misurando la luce solare riflessa da una superficie a riflettività nota costituita da un pannello Spectralon. Le misure (target) di riflettanza della foglia e del bersaglio sono calcolate come percentuale di riflessione rispetto al pannello di riferimento.

Si noti, in particolare, il picco di riflettanza tra circa 750 e 770 nm, il cui massimo è di circa 0,48 (ossia circa 48%).

A solo titolo esemplificativo, un processo per ottenere un dispositivo o bersaglio di calibrazione 100 comprende le fasi di:

a) disporre una prima miscela comprendente detto pigmento camouflage sullo strato di supporto 3;

b) consolidare, in particolare essiccare, la prima miscela per ottenere detto primo strato 1;

c) disporre una seconda miscela comprendente detto colorante fluorescente (dye) su detto primo strato 1;

d) consolidare la seconda miscela per ottenere detto secondo strato 2.

Preferibilmente, dopo la fase d), una superficie 21 del secondo strato 2 distale dallo strato di supporto 3 viene smerigliata, in particolare per renderla opaca.

La seconda miscela comprende preferibilmente una resina epossidica bicomponente realizzata mescolando una base e un agente catalizzatore indurente in rapporto di circa 1:1.

Preferibilmente, il colorante fluorescente viene disciolto nell’agente catalizzatore indurente, ottenendo una miscela intermedia; e per ottenere detta seconda miscela, la miscela intermedia viene miscelata con detta base.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo, in particolare un bersaglio, di calibrazione (100) per la misura della fluorescenza della clorofilla indotta dalla luce del sole, comprendente - uno strato di supporto (3); - un primo strato (1), comprendente un pigmento, in particolare un pigmento camouflage, atto a riflettere la luce solare in un range da 700 a 900 nm, con una riflettanza media maggiore o uguale del 40 o 50%, il cui spettro di assorbimento presenta un primo picco nell’intervallo da 400 nm a 480 nm, e un secondo picco nell’intervallo da 650 nm a 700 nm; - e un secondo strato (2) comprendente un colorante fluorescente (dye) il cui spettro di emissione della fluorescenza presenta un primo picco nell’intervallo da 670 nm a 690 nm, e un secondo picco nell’intervallo da 730 nm a 770 nm; in cui il primo strato (1) è disposto tra lo strato di supporto (3) e il secondo strato (2).
2. Dispositivo di calibrazione (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il pigmento del primo strato (1) è atto a riflettere la luce solare nel range da 700 a 900 nm, con una riflettanza media dal 40% all’80%.
3. Dispositivo di calibrazione (100) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il pigmento è Ferro PS 214700 PK.
4. Dispositivo di calibrazione (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il primo strato (1) comprende una matrice, in particolare una matrice addensante, in cui è disperso il pigmento.
5. Dispositivo di calibrazione (100) secondo la rivendicazione 4, in cui il pigmento è presente dal 10 al 30% in peso rispetto alla matrice.
6. Bersaglio di calibrazione (100) secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui la matrice in cui è disperso il pigmento è una vernice acrilica, preferibilmente una lacca trasparente “flatting” all’acqua; oppure una colla vinilica.
7. Dispositivo di calibrazione (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il primo strato (1) ha uno spessore da 0,5 a 1 mm.
8. Dispositivo di calibrazione (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il colorante fluorescente (dye) è Zinco ftalocianina.
9. Dispositivo di calibrazione (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il secondo strato (2) comprende una matrice in cui è disciolto il colorante fluorescente.
10. Dispositivo di calibrazione (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta matrice in cui è disciolto il colorante fluorescente è otticamente trasparente nel visibile e nel vicino infrarosso.
11. Dispositivo di calibrazione (100) secondo la rivendicazione 10, in cui detta matrice in cui è disciolto il colorante fluorescente è una resina polimerica, preferibilmente una resina epossidica.
12. Dispositivo di calibrazione (100) secondo la rivendicazione 10 o 11, in cui il colorante fluorescente è presente ad una concentrazione da 25 a 75 mg per litro di resina polimerica.
13. Dispositivo di calibrazione (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il secondo strato (2) ha uno spessore maggiore di 0,5 mm, preferibilmente da 0,5 a 2 mm.
14. Dispositivo di calibrazione (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto primo picco dello spettro di emissione della fluorescenza del colorante fluorescente ha un’intensità da 2 a 5 mW m<-2 >sr<-1 >nm<-1>; e detto secondo picco dello spettro di emissione della fluorescenza del colorante fluorescente ha un’intensità analoga, in particolare da 2 a 5 mW m<-2 >sr<-1 >nm<-1>.
15. Dispositivo di calibrazione (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il primo strato (1) e il secondo strato (2) sono a contatto fra loro.
16. Dispositivo di calibrazione (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il primo strato (1) e lo strato di supporto (3) sono a contatto fra loro.
17. Dispositivo di calibrazione (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il secondo strato (2) è uno strato esterno del bersaglio di calibrazione (100).
18. Dispositivo di calibrazione (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui lo strato di supporto (3) è realizzato in plastica, vetro o legno.
19. Processo per ottenere un dispositivo di calibrazione (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui sono previsti detto strato di supporto (3); detto pigmento e detto colorante fluorescente; il processo comprendente le fasi di: a) disporre una prima miscela comprendente detto pigmento, in particolare il pigmento camouflage, sullo strato di supporto (3); b) consolidare la prima miscela per ottenere detto primo strato (1); c) disporre una seconda miscela comprendente detto colorante fluorescente su detto primo strato (1); d) consolidare la seconda miscela per ottenere detto secondo strato (2).
20. Processo secondo la rivendicazione 19, in cui detta seconda miscela comprende una resina epossidica bi-componente realizzata mescolando una base e un agente catalizzatore indurente in rapporto di circa 1:1.
21. Processo secondo la rivendicazione 20, in cui il colorante fluorescente viene disciolto nell’agente catalizzatore indurente, ottenendo una miscela intermedia; e in cui per ottenere detta seconda miscela, la miscela intermedia viene miscelata con detta base.
22. Processo secondo la rivendicazione 19, 20 o 21, in cui dopo la fase d), una superficie (21) del secondo strato (2) distale dallo strato di supporto (3) viene levigata.
23. Dispositivo, in particolare un bersaglio, di calibrazione (100) per la misura della fluorescenza della clorofilla indotta dalla luce solare, il dispositivo di calibrazione (100) avendo almeno una superficie (21) atta a riflettere la luce solare in un range da 700 a 900 nm, con una riflettanza media maggiore o uguale del 40 o 50%, e atta ad avere uno spettro di emissione della fluorescenza che presenta un primo picco nell’intervallo da 670 nm a 690 nm, e un secondo picco nell’intervallo da 730 nm a 770 nm.
24. Dispositivo secondo la rivendicazione 23 in cui detta almeno una superficie (21) ha uno spettro di assorbimento che presenta un primo picco nell’intervallo da 400 nm a 480 nm, e un secondo picco nell’intervallo da 650 nm a 700 nm.