2003年3月22日抽象的な
分光計は、現代の科学研究および産業応用において重要なデバイスです。その応用範囲をさらに拡大するため、研究者らは、従来の設計で使用されていた機械的な可動部品に代わる、8つのサブグレーティングを備えたデュアルチャンネル分光計を提案しました。2組の4倍スペクトルは、それぞれDhyana 90Aカメラの上部焦点面と下部焦点面における回折と画像化に使用されます。このカメラの400nmにおける量子効率は約90%です。この分光システムはコスト効率に優れているだけでなく、コンパクトな設計により複数のスペクトルの同時測定が可能です。
図1 分光計システムの概略図。(a) S1とS2はそれぞれ独立した2つの光学スリットである。G1とG2はそれぞれ4つのサブグレーティングからなる2組のグレーティングである。G1とG2からの4回折り曲げられたスペクトル線は、それぞれBSI-CMOSアレイ検出器の焦点面の上部と下部に高解像度で結像される。(b) 1組の光学素子（S1、G1、ミラー1と2、およびフィルターセットF）は、チャンネル1のスペクトル線がBSI-CMOS検出器Dの焦点面の上部に結像されるように配置されている。(a)のF1とF2に示されている灰色の位置は、空白（フィルターなし）である。
図2 提案された設計に従って構築された小型分光計の写真
画像技術の分析
しかし、分光計は状況によっては複数の光信号を同時に測定する必要があり、従来の異なる時間間隔での検出器測定では、時間関連の誤差や光路の変化によって引き起こされる誤差の影響を受けます。また、異なる環境条件で同じ量子効率を実現するために異なる検出器を使用することは困難です。したがって、これらの困難を克服するために、研究者はDhyana 90Aをベースにした新しいコンパクト分光計を研究しています。Dhyana 90Aは、広いスペクトル範囲（検出波長200〜950 nm）、高フレームレート（1秒あたり24フレーム）、高解像度（0.1nm/ピクセル以上）、および16ビットの高ダイナミックレンジを特長としています。複数のスペクトルチャネルで共有される高度な2次元BSI-CMOSアレイ検出器のこの使用は、高度な分光計開発の将来のトレンドを表すことが期待されます。
参考資料
Zang KY, Yao Y, Hu ET, Jiang AQ, Zheng YX, Wang SY, Zhao HB, Yang YM, Yoshie O, Lee YP, Lynch DW, Chen LY. 同一のBSI-CMOS検出器を共有する2つのスペクトルチャンネルを備えた高性能分光計. Sci Rep. 2018年8月23日;8(1):12660. doi: 10.1038/s41598-018-31124-y. PMID: 30139954; PMCID: PMC6107652.
