22/03/03अमूर्त
स्पेक्ट्रोमीटर आधुनिक वैज्ञानिक अनुसंधान और औद्योगिक अनुप्रयोगों में एक प्रमुख उपकरण हैं। इनके अनुप्रयोगों की सीमा को और विस्तृत करने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक द्वि-चैनल स्पेक्ट्रोमीटर प्रस्तावित किया है जिसमें आठ उप-ग्रेटिंग शामिल हैं, जो पारंपरिक डिज़ाइनों में प्रयुक्त यांत्रिक गतिशील भागों का स्थान लेते हैं। ध्यान 90A कैमरे के ऊपरी और निचले फ़ोकल तल में क्रमशः विवर्तन और इमेजिंग के लिए चतुर्भुज स्पेक्ट्रा के दो सेटों का उपयोग किया जाता है। 400nm पर कैमरे की क्वांटम दक्षता लगभग 90% है। स्पेक्ट्रोस्कोपिक प्रणाली के लागत-प्रभावी लाभों के अलावा, स्पेक्ट्रोमीटर का कॉम्पैक्ट डिज़ाइन एक साथ कई स्पेक्ट्रा के मापन को सक्षम बनाता है।
चित्र 1 स्पेक्ट्रोमीटर प्रणाली का योजनाबद्ध चित्रण। (a) S1 और S2 दो स्वतंत्र प्रकाशीय झिल्लियाँ हैं। G1 और G2 ग्रेटिंग के दो सेट हैं, जिनमें से प्रत्येक में 4 उप-ग्रेटिंग हैं। G1 और G2 से 4-फ़ोल्डेड वर्णक्रमीय रेखाओं का उच्च विभेदन के साथ BSI-CMOS ऐरे डिटेक्टर के फ़ोकल प्लेन के क्रमशः ऊपरी और निचले भागों पर प्रतिबिम्बन किया गया है। (b) प्रकाशीय तत्वों (S1, G1, दर्पण 1 और 2, तथा फ़िल्टर सेट F) का एक सेट इस प्रकार व्यवस्थित किया गया है कि चैनल 1 की वर्णक्रमीय रेखाएँ BSI-CMOS डिटेक्टर D के फ़ोकल प्लेन के ऊपरी भाग पर प्रतिबिम्बित होती हैं। (a) में F1 और F2 में दर्शाए गए धूसर रंग के स्थान रिक्त हैं (फ़िल्टर के बिना)
चित्र 2 प्रस्तावित डिज़ाइन के अनुसार निर्मित कॉम्पैक्ट स्पेक्ट्रोमीटर का फोटोग्राफ
इमेजिंग तकनीक का विश्लेषण
हालांकि, स्पेक्ट्रोमीटर को कुछ स्थितियों में एक ही समय में एक से अधिक प्रकाश संकेतों को मापने की जरूरत होती है। विभिन्न समय अंतरालों में पारंपरिक डिटेक्टर माप में समय से संबंधित त्रुटियां या प्रकाश पथ बदलने से उत्पन्न त्रुटियां शामिल होंगी। और विभिन्न पर्यावरणीय स्थितियों के साथ एक ही क्वांटम दक्षता हासिल करने के लिए विभिन्न डिटेक्टरों का उपयोग करना कठिन है। इसलिए, इन कठिनाइयों को दूर करने के लिए, शोधकर्ता एक नए कॉम्पैक्ट स्पेक्ट्रोमीटर का अध्ययन कर रहे हैं जो ध्यान 90A पर आधारित है। ध्यान 90A में विस्तृत स्पेक्ट्रल रेंज (200-950 एनएम डिटेक्शन वेवलेंथ), उच्च फ्रेम दर (24 फ्रेम प्रति सेकंड), उच्च रिज़ॉल्यूशन (0.1nm/पिक्सेल से बेहतर) और 16-बिट उच्च डायनेमिक रेंज है। कई स्पेक्ट्रल चैनलों द्वारा साझा किए गए एक उन्नत द्वि-आयामी BSI-CMOS ऐरे डिटेक्टर के इस प्रयोग से उन्नत स्पेक्ट्रोमीटर विकास के भविष्य के रुझान का प्रतिनिधित्व होने की उम्मीद है।
संदर्भ स्रोत
ज़ैंग केवाई, याओ वाई, हू ईटी, जियांग एक्यू, झेंग वाईएक्स, वांग एसवाई, झाओ एचबी, यांग वाईएम, योशी ओ, ली वाईपी, लिंच डीडब्ल्यू, चेन एलवाई। एक उच्च-प्रदर्शन स्पेक्ट्रोमीटर जिसमें दो स्पेक्ट्रल चैनल एक ही बीएसआई-सीएमओएस डिटेक्टर साझा करते हैं। साइंस रिपोर्ट। 2018 अगस्त 23;8(1):12660। doi: 10.1038/s41598-018-31124-y। PMID: 30139954; PMCID: PMC6107652।
