22/03/03Abstrak
Spektrometer ialah peranti utama dalam penyelidikan saintifik moden dan aplikasi perindustrian. Untuk mengembangkan lagi rangkaian aplikasi mereka, penyelidik telah mencadangkan spektrometer dwi saluran yang menggabungkan lapan subgratings, menggantikan bahagian bergerak mekanikal yang digunakan dalam reka bentuk tradisional. Dua set spektrum empat kali ganda digunakan untuk pembelauan dan pengimejan dalam satah fokus atas dan bawah kamera Dhyana 90A, masing-masing. Kecekapan kuantum kamera pada 400nm adalah kira-kira 90%. Sebagai tambahan kepada kelebihan kos efektif sistem spektroskopi, reka bentuk padat spektrometer membolehkan pengukuran serentak pelbagai spektrum.
Rajah 1 Ilustrasi skematik sistem spektrometer. (a) S1 dan S2 ialah dua celah optik bebas. G1 dan G2 ialah dua set jeriji, setiap satunya terdiri daripada 4 jeriji kecil. Garis spektrum 4 lipatan daripada G1 dan G2 diimej dengan resolusi tinggi pada bahagian atas dan bawah, masing-masing, satah fokus pengesan tatasusunan BSI-CMOS. (b) Satu set elemen optik (S1, G1, cermin 1 dan 2, dan set penapis F) disusun supaya garis spektrum saluran 1 diimej pada bahagian atas satah fokus pengesan BSI-CMOS D. Kedudukan berwarna kelabu yang ditunjukkan dalam F1 dan F2 dalam (a) adalah kosong (tanpa penapis)
Rajah 2 Gambar spektrometer padat yang dibina mengikut reka bentuk yang dicadangkan
Analisis teknologi pengimejan
Walau bagaimanapun, spektrometer perlu mengukur lebih daripada satu isyarat cahaya pada masa yang sama dalam beberapa situasi, Pengukuran pengesan konvensional dalam selang masa yang berbeza akan mengalami ralat atau ralat berkaitan masa yang disebabkan oleh menukar laluan cahaya. Dan sukar untuk menggunakan pengesan yang berbeza untuk merealisasikan kecekapan kuantum yang sama dengan keadaan persekitaran yang berbeza. Oleh itu, untuk mengatasi kesukaran ini, penyelidik mengkaji spektrometer kompak novel yang berasaskan Dhyana 90A. Dhyana 90A menampilkan julat spektrum luas (panjang gelombang pengesanan 200-950 nm), kadar bingkai tinggi (24 bingkai sesaat), resolusi tinggi (lebih baik daripada 0.1nm/ piksel), dan julat dinamik tinggi 16-bit. Penggunaan pengesan tatasusunan BSI-CMOS dua dimensi termaju yang dikongsi oleh berbilang saluran spektrum ini berharap dapat mewakili trend masa depan pembangunan spektrometer termaju.
Sumber rujukan
Zang KY, Yao Y, Hu ET, Jiang AQ, Zheng YX, Wang SY, Zhao HB, Yang YM, Yoshie O, Lee YP, Lynch DW, Chen LY. Spektrometer Berprestasi Tinggi dengan Dua Saluran Spektrum Berkongsi Pengesan BSI-CMOS yang Sama. Sci Rep. 2018 Ogos 23;8(1):12660. doi: 10.1038/s41598-018-31124-y. PMID: 30139954; PMCID: PMC6107652.
