22/03/03Resumo
Espectrômetros são dispositivos essenciais na pesquisa científica moderna e em aplicações industriais. Para expandir ainda mais sua gama de aplicações, pesquisadores propuseram um espectrômetro de canal duplo que incorpora oito sub-redes, substituindo as partes móveis mecânicas usadas em projetos tradicionais. Dois conjuntos de espectros quádruplos são usados para difração e geração de imagens nos planos focais superior e inferior da câmera Dhyana 90A, respectivamente. A eficiência quântica da câmera a 400 nm é de cerca de 90%. Além das vantagens econômicas do sistema espectroscópico, o design compacto do espectrômetro permite a medição simultânea de múltiplos espectros.
Fig. 1 Ilustração esquemática do sistema espectrômetro. (a) S1 e S2 são duas fendas ópticas independentes. G1 e G2 são dois conjuntos de grades, cada um composto por 4 sub-grades. As linhas espectrais quádruplas de G1 e G2 são obtidas com alta resolução nas partes superior e inferior, respectivamente, do plano focal do detector de matriz BSI-CMOS. (b) Um conjunto de elementos ópticos (S1, G1, espelhos 1 e 2 e conjunto de filtros F) é disposto de forma que as linhas espectrais do canal 1 sejam obtidas na parte superior do plano focal do detector BSI-CMOS D. As posições em cinza mostradas em F1 e F2 em (a) estão em branco (sem filtros).
Fig 2 Fotografia do espectrômetro compacto construído de acordo com o projeto proposto
Análise de tecnologia de imagem
No entanto, em algumas situações, os espectrômetros precisam medir mais de um sinal de luz ao mesmo tempo. A medição convencional com detectores em diferentes intervalos de tempo sofrerá com erros relacionados ao tempo ou erros induzidos pela mudança dos caminhos da luz. E é difícil usar detectores diferentes para obter a mesma eficiência quântica em diferentes condições ambientais. Portanto, para superar essas dificuldades, os pesquisadores estudam um novo espectrômetro compacto baseado no Dhyana 90A. O Dhyana 90A apresenta uma ampla faixa espectral (comprimento de onda de detecção de 200-950 nm), alta taxa de quadros (24 quadros por segundo), alta resolução (melhor que 0,1 nm/pixel) e uma alta faixa dinâmica de 16 bits. Este uso de um detector de matriz BSI-CMOS bidimensional avançado compartilhado por múltiplos canais espectrais espera representar uma tendência futura no desenvolvimento de espectrômetros avançados.
Fonte de referência
Zang KY, Yao Y, Hu ET, Jiang AQ, Zheng YX, Wang SY, Zhao HB, Yang YM, Yoshie O, Lee YP, Lynch DW, Chen LY. Um espectrômetro de alto desempenho com dois canais espectrais compartilhando o mesmo detector BSI-CMOS. Sci Rep. 23 de agosto de 2018;8(1):12660. doi: 10.1038/s41598-018-31124-y. PMID: 30139954; PMCID: PMC6107652.
