22. 3. 2003Povzetek
Spektrometri so ključna naprava v sodobnih znanstvenih raziskavah in industrijskih aplikacijah. Da bi še bolj razširili njihov nabor aplikacij, so raziskovalci predlagali dvokanalni spektrometer, ki vključuje osem podmrežic in nadomešča mehanske gibljive dele, ki se uporabljajo v tradicionalnih zasnovah. Za difrakcijo in slikanje v zgornji oziroma spodnji goriščni ravnini kamere Dhyana 90A se uporabljata dva sklopa štirikratnih spektrov. Kvantna učinkovitost kamere pri 400 nm je približno 90 %. Poleg stroškovno učinkovitih prednosti spektroskopskega sistema kompaktna zasnova spektrometra omogoča sočasno merjenje več spektrov.
Slika 1 Shematski prikaz spektrometrskega sistema. (a) S1 in S2 sta dve neodvisni optični reži. G1 in G2 sta dva niza rešetk, vsaka sestavljena iz 4 podmrež. 4-krat prepognjene spektralne črte iz G1 in G2 so posnete z visoko ločljivostjo na zgornjem oziroma spodnjem delu goriščne ravnine detektorja BSI-CMOS. (b) En niz optičnih elementov (S1, G1, zrcala 1 in 2 ter niz filtrov F) je razporejen tako, da so spektralne črte kanala 1 posnete na zgornjem delu goriščne ravnine detektorja BSI-CMOS D. Sivo obarvana položaja, prikazana v F1 in F2 v (a), sta prazna (brez filtrov).
Slika 2 Fotografija kompaktnega spektrometra, izdelanega v skladu s predlagano zasnovo
Analiza tehnologije slikanja
Vendar pa morajo spektrometri v nekaterih situacijah hkrati meriti več svetlobnih signalov. Konvencionalne meritve z detektorji v različnih časovnih intervalih trpijo zaradi časovnih napak ali napak, ki jih povzročajo spreminjajoče se svetlobne poti. In težko je uporabiti različne detektorje za doseganje enake kvantne učinkovitosti v različnih okoljskih pogojih. Zato so raziskovalci, da bi premagali te težave, preučevali nov kompaktni spektrometer, ki temelji na Dhyani 90A. Dhyana 90A ima širok spektralni razpon (valovna dolžina detekcije 200–950 nm), visoko hitrost sličic na sekundo, visoko ločljivost (boljšo od 0,1 nm/piksel) in 16-bitni visok dinamični razpon. Ta uporaba naprednega dvodimenzionalnega BSI-CMOS matričnega detektorja, ki si ga deli več spektralnih kanalov, naj bi predstavljala prihodnji trend razvoja naprednih spektrometrov.
Referenčni vir
Zang KY, Yao Y, Hu ET, Jiang AQ, Zheng YX, Wang SY, Zhao HB, Yang YM, Yoshie O, Lee YP, Lynch DW, Chen LY. Visokozmogljiv spektrometer z dvema spektralnima kanaloma, ki si delita isti BSI-CMOS detektor. Sci Rep. 23. avgust 2018;8(1):12660. doi: 10.1038/s41598-018-31124-y. PMID: 30139954; PMCID: PMC6107652.
