૨૨/૦૩/૦૩સારાંશ
આધુનિક વૈજ્ઞાનિક સંશોધન અને ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનોમાં સ્પેક્ટ્રોમીટર એક મુખ્ય ઉપકરણ છે. તેમના એપ્લિકેશનોની શ્રેણીને વધુ વિસ્તૃત કરવા માટે, સંશોધકોએ એક ડ્યુઅલ-ચેનલ સ્પેક્ટ્રોમીટરનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો છે જેમાં આઠ સબગ્રેટીંગ્સનો સમાવેશ થાય છે, જે પરંપરાગત ડિઝાઇનમાં ઉપયોગમાં લેવાતા યાંત્રિક ગતિશીલ ભાગોને બદલે છે. ધ્યાન 90A કેમેરાના ઉપલા અને નીચલા ફોકલ પ્લેનમાં વિવર્તન અને ઇમેજિંગ માટે ક્વાડ્રિફોલ્ડ સ્પેક્ટ્રાના બે સેટનો ઉપયોગ અનુક્રમે થાય છે. 400nm પર કેમેરાની ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા લગભગ 90% છે. સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક સિસ્ટમના ખર્ચ-અસરકારક ફાયદાઓ ઉપરાંત, સ્પેક્ટ્રોમીટરની કોમ્પેક્ટ ડિઝાઇન બહુવિધ સ્પેક્ટ્રાના એક સાથે માપનને સક્ષમ કરે છે.
આકૃતિ 1 સ્પેક્ટ્રોમીટર સિસ્ટમનું યોજનાકીય ચિત્ર. (a) S1 અને S2 બે સ્વતંત્ર ઓપ્ટિકલ સ્લિટ્સ છે. G1 અને G2 એ ગ્રેટિંગ્સના બે સેટ છે, દરેકમાં 4 સબ-ગ્રેટિંગ્સ છે. G1 અને G2 માંથી 4-ફોલ્ડ સ્પેક્ટ્રલ રેખાઓ BSI-CMOS એરે ડિટેક્ટરના ફોકલ પ્લેનના અનુક્રમે ઉપલા અને નીચલા ભાગો પર ઉચ્ચ રીઝોલ્યુશન સાથે છબી લેવામાં આવી છે. (b) ઓપ્ટિકલ તત્વોનો એક સમૂહ (S1, G1, મિરર 1 અને 2, અને ફિલ્ટર સેટ F) એવી રીતે ગોઠવાયેલ છે કે ચેનલ 1 ની સ્પેક્ટ્રલ રેખાઓ BSI-CMOS ડિટેક્ટર D ના ફોકલ પ્લેનના ઉપરના ભાગ પર છબી બનાવવામાં આવે છે. (a) માં F1 અને F2 માં બતાવેલ ગ્રે-રંગીન સ્થિતિઓ ખાલી છે (ફિલ્ટર વિના)
આકૃતિ 2 પ્રસ્તાવિત ડિઝાઇન અનુસાર બાંધવામાં આવેલા કોમ્પેક્ટ સ્પેક્ટ્રોમીટરનો ફોટોગ્રાફ
ઇમેજિંગ ટેકનોલોજીનું વિશ્લેષણ
જોકે, કેટલીક પરિસ્થિતિઓમાં સ્પેક્ટ્રોમીટર્સને એક જ સમયે એક કરતાં વધુ પ્રકાશ સંકેતો માપવાની જરૂર પડે છે, વિવિધ સમય અંતરાલોમાં પરંપરાગત ડિટેક્ટર માપન સમય-સંબંધિત ભૂલો અથવા પ્રકાશ માર્ગો બદલવાથી થતી ભૂલોથી પીડાય છે. અને વિવિધ પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ સાથે સમાન ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતાને સાકાર કરવા માટે વિવિધ ડિટેક્ટરનો ઉપયોગ કરવો મુશ્કેલ છે. તેથી, આ મુશ્કેલીઓને દૂર કરવા માટે, સંશોધકો ધ્યાન 90A પર આધારિત એક નવલકથા કોમ્પેક્ટ સ્પેક્ટ્રોમીટરનો અભ્યાસ કરે છે. ધ્યાન 90A માં વિશાળ સ્પેક્ટ્રલ શ્રેણી (200-950 nm શોધ તરંગલંબાઇ), ઉચ્ચ ફ્રેમ દર (24 ફ્રેમ પ્રતિ સેકન્ડ), ઉચ્ચ રીઝોલ્યુશન (0.1nm/પિક્સેલ કરતાં વધુ સારી), અને 16-બીટ ઉચ્ચ ગતિશીલ શ્રેણી છે. બહુવિધ સ્પેક્ટ્રલ ચેનલો દ્વારા શેર કરાયેલ અદ્યતન દ્વિ-પરિમાણીય BSI-CMOS એરે ડિટેક્ટરનો આ ઉપયોગ અદ્યતન સ્પેક્ટ્રોમીટર વિકાસના ભવિષ્યના વલણનું પ્રતિનિધિત્વ કરવાની આશા રાખે છે.
સંદર્ભ સ્ત્રોત
ઝાંગ કેવાય, યાઓ વાય, હુ ઇટી, જિયાંગ એક્યુ, ઝેંગ વાયએક્સ, વાંગ એસવાય, ઝાઓ એચબી, યાંગ વાયએમ, યોશી ઓ, લી વાયપી, લિંચ ડીડબ્લ્યુ, ચેન એલવાય. એક જ BSI-CMOS ડિટેક્ટર શેર કરતી બે સ્પેક્ટ્રલ ચેનલો સાથેનું ઉચ્ચ-પ્રદર્શન સ્પેક્ટ્રોમીટર. સાયન્સ રેપ. 2018 ઓગસ્ટ 23;8(1):12660. doi: 10.1038/s41598-018-31124-y. PMID: 30139954; PMCID: PMC6107652.
