22/03/03Abstrakt
Spektrometrar är en viktig anordning inom modern vetenskaplig forskning och industriella tillämpningar. För att ytterligare utöka deras användningsområde har forskare föreslagit en tvåkanalig spektrometer som innehåller åtta undergitter, vilket ersätter de mekaniska rörliga delarna som används i traditionella konstruktioner. Två uppsättningar fyrfaldiga spektra används för diffraktion och avbildning i det övre respektive nedre fokusplanet på Dhyana 90A-kameran. Kamerans kvanteffektivitet vid 400 nm är cirka 90 %. Förutom de kostnadseffektiva fördelarna med det spektroskopiska systemet möjliggör spektrometerns kompakta design samtidig mätning av flera spektra.
Fig 1 Schematisk illustration av spektrometersystemet. (a) S1 och S2 är två oberoende optiska slitsar. G1 och G2 är två uppsättningar gitter, vardera bestående av fyra undergitter. De 4-vikta spektrallinjerna från G1 och G2 avbildas med hög upplösning på den övre respektive nedre delen av BSI-CMOS-detektorns fokusplan. (b) En uppsättning optiska element (S1, G1, speglar 1 och 2, och filteruppsättning F) är arrangerade så att spektrallinjerna för kanal 1 avbildas på den övre delen av BSI-CMOS-detektorn D:s fokusplan. De gråfärgade positionerna som visas i F1 och F2 i (a) är tomma (utan filter).
Figur 2 Fotografi av den kompakta spektrometern konstruerad i enlighet med den föreslagna designen
Analys av bildteknik
Emellertid behöver spektrometrar i vissa situationer mäta mer än en ljussignal samtidigt. Konventionella detektormätningar i olika tidsintervall kommer att drabbas av tidsrelaterade fel eller fel som orsakas av ändrade ljusbanor. Och det är svårt att använda olika detektorer för att uppnå samma kvantverkningsgrad under olika miljöförhållanden. För att övervinna dessa svårigheter studerar forskare därför en ny kompakt spektrometer baserad på Dhyana 90A. Dhyana 90A har ett brett spektralområde (200-950 nm detektionsvåglängd), hög bildhastighet (24 bilder per sekund), hög upplösning (bättre än 0,1 nm/pixel) och ett 16-bitars högt dynamiskt område. Denna användning av en avancerad tvådimensionell BSI-CMOS-arraydetektor som delas av flera spektralkanaler hoppas representera en framtida trend inom avancerad spektrometrarutveckling.
Referenskälla
Zang KY, Yao Y, Hu ET, Jiang AQ, Zheng YX, Wang SY, Zhao HB, Yang YM, Yoshie O, Lee YP, Lynch DW, Chen LY. En högpresterande spektrometer med två spektralkanaler som delar samma BSI-CMOS-detektor. Sci Rep. 2018 23 aug;8(1):12660. doi: 10.1038/s41598-018-31124-y. PMID: 30139954; PMCID: PMC6107652.
