22/03/03Abstract
Spectrometrele sunt un dispozitiv cheie în cercetarea științifică modernă și în aplicațiile industriale. Pentru a le extinde și mai mult gama de aplicații, cercetătorii au propus un spectrometru cu două canale care încorporează opt subrețele, înlocuind piesele mecanice mobile utilizate în designurile tradiționale. Două seturi de spectre cvadrifoide sunt utilizate pentru difracție și imagistică în planul focal superior și respectiv inferior al camerei Dhyana 90A. Eficiența cuantică a camerei la 400 nm este de aproximativ 90%. Pe lângă avantajele rentabile ale sistemului spectroscopic, designul compact al spectrometrului permite măsurarea simultană a mai multor spectre.
Fig. 1 Ilustrație schematică a sistemului spectrometru. (a) S1 și S2 sunt două fante optice independente. G1 și G2 sunt două seturi de rețele de difracție, fiecare constând din 4 subrețele. Liniile spectrale pliate în 4 de la G1 și G2 sunt reprezentate cu rezoluție înaltă pe părțile superioare și inferioare, respectiv, ale planului focal al detectorului BSI-CMOS. (b) Un set de elemente optice (S1, G1, oglinzile 1 și 2 și setul de filtre F) este aranjat astfel încât liniile spectrale ale canalului 1 să fie reprezentate pe partea superioară a planului focal al detectorului BSI-CMOS D. Pozițiile gri prezentate în F1 și F2 în (a) sunt goale (fără filtre).
Fig. 2 Fotografie a spectrometrului compact construit conform designului propus
Analiza tehnologiei de imagistică
Cu toate acestea, spectrometrele trebuie să măsoare mai multe semnale luminoase în același timp în anumite situații. Măsurarea convențională a detectorului în intervale de timp diferite va suferi de erori legate de timp sau erori induse de schimbarea căilor luminoase. Și este dificil să se utilizeze detectoare diferiți pentru a obține aceeași eficiență cuantică în condiții de mediu diferite. Prin urmare, pentru a depăși aceste dificultăți, cercetătorii studiază un spectrometru compact inovator, bazat pe Dhyana 90A. Dhyana 90A dispune de o gamă spectrală largă (lungime de undă de detecție 200-950 nm), o rată mare de cadre (24 de cadre pe secundă), o rezoluție înaltă (mai bună de 0,1 nm/pixel) și o gamă dinamică ridicată de 16 biți. Această utilizare a unui detector avansat bidimensional cu matrice BSI-CMOS, partajat de mai multe canale spectrale, speră să reprezinte o tendință viitoare de dezvoltare a spectrometrelor avansate.
Sursă de referință
Zang KY, Yao Y, Hu ET, Jiang AQ, Zheng YX, Wang SY, Zhao HB, Yang YM, Yoshie O, Lee YP, Lynch DW, Chen LY. Un spectrometru de înaltă performanță cu două canale spectrale care utilizează același detector BSI-CMOS. Sci Rep. 23 august 2018;8(1):12660. doi: 10.1038/s41598-018-31124-y. PMID: 30139954; PMCID: PMC6107652.
