22/03/03Abstrakt
Spektrometre er en nøkkelenhet i moderne vitenskapelig forskning og industrielle applikasjoner. For å utvide bruksområdet ytterligere har forskere foreslått et tokanalsspektrometer som inneholder åtte undergitre, og erstatter de mekaniske bevegelige delene som brukes i tradisjonelle design. To sett med firkantede spektre brukes til diffraksjon og avbildning i henholdsvis øvre og nedre fokusplan til Dhyana 90A-kameraet. Kvanteeffektiviteten til kameraet ved 400 nm er omtrent 90 %. I tillegg til de kostnadseffektive fordelene med det spektroskopiske systemet, muliggjør spektrometerets kompakte design samtidig måling av flere spektre.
Fig. 1 Skjematisk illustrasjon av spektrometersystemet. (a) S1 og S2 er to uavhengige optiske spalter. G1 og G2 er to sett med gitter, som hver består av 4 undergitter. De 4-foldede spektrallinjene fra G1 og G2 er avbildet med høy oppløsning på henholdsvis den øvre og nedre delen av fokusplanet til BSI-CMOS-arraydetektoren. (b) Ett sett med optiske elementer (S1, G1, speil 1 og 2, og filtersett F) er arrangert slik at spektrallinjene i kanal 1 er avbildet på den øvre delen av fokusplanet til BSI-CMOS-detektoren D. De gråfargede posisjonene vist i F1 og F2 i (a) er blanke (uten filtre)
Fig. 2 Fotografi av det kompakte spektrometeret konstruert i samsvar med det foreslåtte designet
Analyse av bildeteknologi
Imidlertid må spektrometre måle mer enn ett lyssignal samtidig i noen situasjoner. Konvensjonell detektormåling i forskjellige tidsintervaller vil lide av tidsrelaterte feil eller feil indusert av endrede lysbaner. Og det er vanskelig å bruke forskjellige detektorer for å oppnå samme kvanteeffektivitet under forskjellige miljøforhold. For å overvinne disse vanskelighetene studerer forskere derfor et nytt kompakt spektrometer som er basert på Dhyana 90A. Dhyana 90A har et bredt spektralområde (200–950 nm deteksjonsbølgelengde), høy bildefrekvens (24 bilder per sekund), høy oppløsning (bedre enn 0,1 nm/piksel) og et 16-bits høyt dynamisk område. Denne bruken av en avansert todimensjonal BSI-CMOS-arraydetektor som deles av flere spektralkanaler, håper å representere en fremtidig trend innen avansert spektrometerutvikling.
Referansekilde
Zang KY, Yao Y, Hu ET, Jiang AQ, Zheng YX, Wang SY, Zhao HB, Yang YM, Yoshie O, Lee YP, Lynch DW, Chen LY. Et høytytende spektrometer med to spektralkanaler som deler samme BSI-CMOS-detektor. Sci Rep. 23. august 2018;8(1):12660. doi: 10.1038/s41598-018-31124-y. PMID: 30139954; PMCID: PMC6107652.
