22. 3. 2003Abstraktní
Spektrometry jsou klíčovým zařízením v moderním vědeckém výzkumu a průmyslových aplikacích. Pro další rozšíření rozsahu jejich použití navrhli vědci dvoukanálový spektrometr, který obsahuje osm submřížek, jež nahrazují mechanické pohyblivé části používané v tradičních konstrukcích. Dvě sady čtyřnásobných spekter se používají pro difrakci a zobrazování v horní a dolní ohniskové rovině kamery Dhyana 90A. Kvantová účinnost kamery při 400 nm je přibližně 90 %. Kromě cenově dostupných výhod spektroskopického systému umožňuje kompaktní konstrukce spektrometru simultánní měření více spekter.
Obr. 1 Schematické znázornění spektrometrického systému. (a) S1 a S2 jsou dvě nezávislé optické štěrbiny. G1 a G2 jsou dvě sady mřížek, každá se skládá ze 4 dílčích mřížek. Čtyřnásobně složené spektrální čáry z G1 a G2 jsou zobrazeny s vysokým rozlišením v horní a dolní části ohniskové roviny detektoru BSI-CMOS. (b) Jedna sada optických prvků (S1, G1, zrcadla 1 a 2 a sada filtrů F) je uspořádána tak, že spektrální čáry kanálu 1 jsou zobrazeny v horní části ohniskové roviny detektoru BSI-CMOS D. Šedě zbarvené pozice zobrazené v F1 a F2 v (a) jsou prázdné (bez filtrů).
Obr. 2 Fotografie kompaktního spektrometru zkonstruovaného podle navrhovaného návrhu
Analýza zobrazovací technologie
Spektrometry však v některých situacích potřebují měřit více světelných signálů současně. Měření konvenčními detektory v různých časových intervalech trpí časově podmíněnými chybami nebo chybami způsobenými změnami světelných drah. A je obtížné použít různé detektory k dosažení stejné kvantové účinnosti v různých podmínkách prostředí. Proto, aby tyto obtíže překonali, vědci studují nový kompaktní spektrometr založený na Dhyana 90A. Dhyana 90A se vyznačuje širokým spektrálním rozsahem (detekční vlnová délka 200–950 nm), vysokou snímkovou frekvencí (24 snímků za sekundu), vysokým rozlišením (lepším než 0,1 nm/pixel) a 16bitovým vysokým dynamickým rozsahem. Toto použití pokročilého dvourozměrného BSI-CMOS detektoru sdíleného více spektrálními kanály doufá, že bude představovat budoucí trend vývoje pokročilých spektrometrů.
Zdroj odkazu
Zang KY, Yao Y, Hu ET, Jiang AQ, Zheng YX, Wang SY, Zhao HB, Yang YM, Yoshie O, Lee YP, Lynch DW, Chen LY. Vysoce výkonný spektrometr se dvěma spektrálními kanály sdílejícími stejný BSI-CMOS detektor. Sci Rep. 2018 23. srpna;8(1):12660. doi: 10.1038/s41598-018-31124-y. PMID: 30139954; PMCID: PMC6107652.
