Слово измерение лучше употребить в форме единственного числа: Специальное оборудование для криминалистических и дактилоскопических исследований, осмотра труднодоступных мест, измерения скорости полета пуль, трасологии мелких предметов, визуализации голограмм.

Да, слово «потенциалов» написано правильно в данном контексте.
Слово «потенциалов» является формой родительного падежа множественного числа существительного «потенциал». В данном контексте это слово употребляется в значении «возможностей, ресурсов». 

Верно: тлеющих.

Корректно: деятели культуры и искусства.

Обращение не упоминается как компонент, объединяющий две части сложносочиненного предложения, ни в полном академическом справочнике «Правила орфографии и пунктуации» под редакцией В. В. Лопатина, ни в руководствах Д. Э. Розенталя, ни в «Правилах орфографии и пунктуации» 1956 года. Наиболее общий принцип, лежащий в основе правил об «отмене» запятой в сложносочиненном предложении, сформулирован в Правилах 1956 года:

«Запятая перед союзами и, да (в значении «и»), или, либо не ставится, если соединяемые ими предложения имеют общий второстепенный член или общее придаточное предложение. Наличие общего второстепенного члена или общего придаточного предложения тесно связывает такие предложения в одно целое...»

То есть объединяет части какой-то компонент, который является структурным и смысловым элементом обеих частей предложения, или относится к обеим частям. Обращение грамматически не связано с предложением, не является членом предложения. Вероятно, это дает основание авторам руководств по пунктуации не упоминать обращение как компонент, «отменяющий» запятую. При этом и в академическом справочнике, и у Д. Э. Розенталя говорится, что объединяющую функцию может выполнять вводное слово, а оно, как и обращение, не является членом предложения. Однако это кажется вполне соответствующим принципу, прописанному в правиле: вводное слово, указывая на оценку достоверности высказывания, выражая чувства говорящего и т. д., относиться ко всему предложению в целом, объединяет его части.

Может ли такой функцией обладать обращение? Нам кажется, что объединяющий потенциал у обращения есть. «Русская грамматика» пишет:

«Обращение не является таким распространителем, который никак не связан с остальным составом предложения. Такая связь существует. Она выражается, во-первых, в том, что любое предложение, сообщающее о действии или состоянии определенного субъекта и имеющее в качестве сказуемого глагол в форме 2 л., с абсолютной регулярностью может распространяться обращением, называющим субъект, который либо обозначен в подлежащем местоимением, либо не обозначен совсем: Куда так, кумушка, бежишь ты без оглядки? (Крыл.); Ах, раскиньтесь, строчки песнопений, над землею вечно молодой (Прок.); Откройся, мысль! Стань музыкою, слово (Забол.).

<...>

В художественной литературе, в поэзии функции обращения расширяются и обогащаются. Основная, общеязыковая функция адресования речи сохраняется; однако здесь она не только не является единственной, но очень часто оказывается ослабленной или преобразованной».

Здесь же приводится несколько примеров такого расширения функций обращения: «В поэтической речи обращение может вводить основную тему, называть тот предмет, которому посвящено последующее повествование», «сохраняя функцию называния того, к кому адресована речь, обращение в художественной, поэтической речи часто сосредоточивает в себе центральную часть сообщения» и др.

Таким образом, мы видим, что обращение может быть семантически очень значимым компонентом предложения, по смыслу связанным со всем предложением. А значит, оно способно объединять части.

В Ваших предложениях в соответствии с буквой правила запятую ставить нужно, но духу правила отвечает вариант без запятой. Внутри частей есть местоимения, которые указывают на того, кто назван в обращении, то есть связь частей с обращением выражена.

Однако мы нашли предложения (и пока только такие), где при наличии обращения объединения не происходит, например: Сынок, я всю жизнь оберегал Амина, и всю жизнь меня за это били по рукам [О. Гриневский. Восток ― дело тонкое (1998)]

Очевидно, что Ваш вопрос требует научного изучения, а правила ― уточнения.

Это, очевидно, калька с английского, где слово inspired переводится не только как "вдохновленный", но и "навеянный". Согласны с Вами, в русском языке такое употребление не вполне корректно.

Значения и особенности употребления слов описываются в толковых словарях русского языка. Толковые словари различаются по объему описаний (для сравнения рекомендуем обратиться к словарям, размещенным на нашем портале), поэтому в случае с многозначными словами из активного лексического фонда русского языка предпочтительно и даже необходимо узнавать сведения из нескольких изданий. Слово случай относится к разряду многозначных, частотных слов, используемых в самых разных речевых сферах, что находит отражение в больших словарных описаниях. Следовательно, при оценке (корректности, точности, уместности) использования слова случай нужно учитывать ряд условий, в частности, содержательные признаки высказывания, стилистические особенности текста и авторский замысел. Насколько это важно, убеждает пример в случае Васи: выражение свойственно разговорной речи и, в зависимости от замысла и контекста, может подразумевать произошедшее событие либо потенциальное событие будущего.