03/03/2022Abstracto
Los espectrómetros son un dispositivo clave en la investigación científica moderna y en aplicaciones industriales. Para ampliar aún más su rango de aplicaciones, los investigadores han propuesto un espectrómetro de doble canal que incorpora ocho subrejillas, reemplazando las piezas mecánicas móviles utilizadas en los diseños tradicionales. Se utilizan dos conjuntos de espectros cuádruples para la difracción y la obtención de imágenes en los planos focales superior e inferior de la cámara Dhyana 90A, respectivamente. La eficiencia cuántica de la cámara a 400 nm es de aproximadamente el 90 %. Además de las ventajas económicas del sistema espectroscópico, el diseño compacto del espectrómetro permite la medición simultánea de múltiples espectros.
Figura 1. Ilustración esquemática del sistema del espectrómetro. (a) S1 y S2 son dos rendijas ópticas independientes. G1 y G2 son dos conjuntos de rejillas, cada uno compuesto por 4 subrejillas. Las líneas espectrales cuádruples de G1 y G2 se proyectan con alta resolución en las partes superior e inferior, respectivamente, del plano focal del detector de matriz BSI-CMOS. (b) Un conjunto de elementos ópticos (S1, G1, espejos 1 y 2, y conjunto de filtros F) está dispuesto de manera que las líneas espectrales del canal 1 se proyectan en la parte superior del plano focal del detector BSI-CMOS D. Las posiciones en gris que se muestran en F1 y F2 en (a) están en blanco (sin filtros).
Figura 2. Fotografía del espectrómetro compacto construido de acuerdo con el diseño propuesto.
Análisis de la tecnología de imágenes
Sin embargo, en algunas situaciones, los espectrómetros necesitan medir más de una señal luminosa simultáneamente. La medición convencional con detectores en diferentes intervalos de tiempo se ve afectada por errores temporales o inducidos por cambios en la trayectoria de la luz. Además, resulta difícil utilizar distintos detectores para lograr la misma eficiencia cuántica en diferentes condiciones ambientales. Por lo tanto, para superar estas dificultades, los investigadores estudian un novedoso espectrómetro compacto basado en el Dhyana 90A. El Dhyana 90A ofrece un amplio rango espectral (longitud de onda de detección de 200 a 950 nm), una alta velocidad de fotogramas (24 fotogramas por segundo), alta resolución (superior a 0,1 nm/píxel) y un alto rango dinámico de 16 bits. Se espera que el uso de este avanzado detector de matriz BSI-CMOS bidimensional compartido por múltiples canales espectrales represente una tendencia futura en el desarrollo de espectrómetros avanzados.
Fuente de referencia
Zang KY, Yao Y, Hu ET, Jiang AQ, Zheng YX, Wang SY, Zhao HB, Yang YM, Yoshie O, Lee YP, Lynch DW, Chen LY. Un espectrómetro de alto rendimiento con dos canales espectrales que comparten el mismo detector BSI-CMOS. Sci Rep. 23 de agosto de 2018;8(1):12660. doi: 10.1038/s41598-018-31124-y. PMID: 30139954; PMCID: PMC6107652.
