2003.03.22.Absztrakt
A spektrométerek kulcsfontosságú eszközök a modern tudományos kutatásban és ipari alkalmazásokban. Alkalmazási körük további bővítése érdekében a kutatók egy kétcsatornás spektrométert javasoltak, amely nyolc alrácsot tartalmaz, helyettesítve a hagyományos kialakításokban használt mechanikus mozgó alkatrészeket. A Dhyana 90A kamera felső, illetve alsó fókuszsíkjában két négyszeres spektrumkészletet használnak diffrakcióhoz és képalkotáshoz. A kamera kvantumhatásfoka 400 nm-en körülbelül 90%. A spektroszkópiai rendszer költséghatékony előnyei mellett a spektrométer kompakt kialakítása lehetővé teszi több spektrum egyidejű mérését.
1. ábra A spektrométer rendszer sematikus ábrázolása. (a) Az S1 és S2 két független optikai rés. A G1 és G2 két rácskészlet, amelyek mindegyike 4 alrácsból áll. A G1 és G2 4-szeres spektrális vonalai nagy felbontással jelennek meg a BSI-CMOS tömbdetektor fókuszsíkjának felső, illetve alsó részén. (b) Az egyik optikai elemkészlet (S1, G1, 1. és 2. tükrök, valamint az F szűrőkészlet) úgy van elrendezve, hogy az 1. csatorna spektrális vonalai a BSI-CMOS detektor D fókuszsíkjának felső részén jelennek meg. Az (a) ábrán az F1 és F2 résben látható szürke pozíciók üresek (szűrők nélkül).
2. ábra A javasolt terv szerint elkészített kompakt spektrométer fényképe
Képalkotó technológia elemzése
Azonban bizonyos helyzetekben a spektrométereknek egyszerre több fényjelet kell mérniük. A hagyományos detektoros mérés különböző időintervallumokban időbeli hibáktól vagy a változó fényutak által okozott hibáktól szenved. Nehéz különböző detektorokkal ugyanazt a kvantumhatékonyságot elérni különböző környezeti feltételek mellett. Ezért ezen nehézségek leküzdésére a kutatók egy új, kompakt spektrométert vizsgálnak, amely a Dhyana 90A-n alapul. A Dhyana 90A széles spektrális tartománnyal (200-950 nm detektálási hullámhossz), magas képkockasebességgel (24 képkocka/másodperc), nagy felbontással (jobb, mint 0,1 nm/pixel) és 16 bites nagy dinamikatartománnyal rendelkezik. A fejlett kétdimenziós BSI-CMOS tömbdetektor, amelyet több spektrális csatorna oszt meg, a fejlett spektrométerfejlesztés jövőbeli trendjét képviseli.
Referenciaforrás
Zang KY, Yao Y, Hu ET, Jiang AQ, Zheng YX, Wang SY, Zhao HB, Yang YM, Yoshie O, Lee YP, Lynch DW, Chen LY. Nagy teljesítményű spektrométer két spektrális csatornával, amelyek ugyanazt a BSI-CMOS detektort használják. Sci Rep. 2018. augusztus 23.;8(1):12660. doi: 10.1038/s41598-018-31124-y. PMID: 30139954; PMCID: PMC6107652.
