22/03/03Хийсвэр
Спектрометр нь орчин үеийн шинжлэх ухааны судалгаа, үйлдвэрлэлийн хэрэглээний гол төхөөрөмж юм. Хэрэглээний цар хүрээгээ улам өргөжүүлэхийн тулд судлаачид уламжлалт загварт ашигладаг механик хөдөлгөөнт хэсгүүдийг орлуулж, найман дэд давхарга бүхий хос сувгийн спектрометрийг санал болгов. Dhyana 90A камерын дээд ба доод фокусын хавтгайд дифракц болон дүрслэл хийхэд хоёр багц дөрвөлжин спектрийг ашигладаг. 400 нм-ийн камерын квант үр ашиг нь ойролцоогоор 90% байна. Спектроскопийн системийн өртөг хэмнэлттэй давуу талуудаас гадна спектрометрийн авсаархан загвар нь олон спектрийг нэгэн зэрэг хэмжих боломжийг олгодог.
Зураг 1 Спектрометрийн системийн бүдүүвч зураг. (a) S1 ба S2 нь бие даасан хоёр оптик цоорхой юм. G1 ба G2 нь тус бүр нь 4 дэд сараалжаас бүрдэх хоёр багц сараалжтай. G1 ба G2-ийн 4 нугалсан спектрийн шугамыг BSI-CMOS массив илрүүлэгчийн фокусын хавтгайн дээд ба доод хэсэгт тус тус өндөр нарийвчлалтайгаар дүрсэлсэн байна. (б) Оптик элементүүдийн нэг багц (S1, G1, толь 1 ба 2, шүүлтүүрийн багц F) нь 1-р сувгийн спектрийн шугамыг BSI-CMOS детектор D-ийн фокусын хавтгайн дээд хэсэгт дүрсэлсэн байхаар байрлуулсан байна. (a) дахь F1 ба F2-д үзүүлсэн саарал өнгийн байрлалууд хоосон (шүүлтүүргүй) байна.
Зураг 2 Санал болгож буй загварын дагуу хийгдсэн авсаархан спектрометрийн гэрэл зураг
Дүрслэх технологийн шинжилгээ
Гэсэн хэдий ч спектрометр нь зарим тохиолдолд нэгээс олон гэрлийн дохиог нэгэн зэрэг хэмжих шаардлагатай байдаг. Уламжлалт детекторын хэмжилт нь өөр өөр хугацааны интервалаар хийгдсэн үед гэрлийн замыг өөрчилснөөр цаг хугацаатай холбоотой алдаа эсвэл алдаа гарах болно. Байгаль орчны янз бүрийн нөхцөлд ижил квантын үр ашгийг хэрэгжүүлэхийн тулд өөр өөр детектор ашиглах нь хэцүү байдаг. Тиймээс эдгээр бэрхшээлийг даван туулахын тулд судлаачид Dhyana 90A дээр суурилсан шинэ авсаархан спектрометрийг судалж байна. Dhyana 90A нь өргөн хүрээний спектр (200-950 нм илрүүлэх долгионы урт), өндөр фрэймийн хурд (секундэд 24 фрэйм), өндөр нарийвчлал (0.1 нм/пикселээс илүү), 16 битийн өндөр динамик хүрээтэй. Олон спектрийн сувгаар хуваалцсан хоёр хэмжээст BSI-CMOS массив детекторын энэхүү хэрэглээ нь дэвшилтэт спектрометрийн хөгжлийн ирээдүйн чиг хандлагыг илэрхийлнэ гэж найдаж байна.
Лавлах эх сурвалж
Zang KY, Yao Y, Hu ET, Jiang AQ, Zheng YX, Wang SY, Zhao HB, Yang YM, Yoshie O, Lee YP, Lynch DW, Chen LY. Ижил BSI-CMOS илрүүлэгчийг ашигладаг хоёр спектрийн суваг бүхий өндөр үзүүлэлттэй спектрометр. Шинжлэх ухааны төлөөлөгч 2018 оны 8-р сарын 23;8(1):12660. doi: 10.1038/s41598-018-31124-y. PMID: 30139954; PMCID: PMC6107652.
