22/03/03Tóm tắt
Máy quang phổ là một thiết bị chủ chốt trong nghiên cứu khoa học hiện đại và ứng dụng công nghiệp. Để mở rộng hơn nữa phạm vi ứng dụng, các nhà nghiên cứu đã đề xuất một máy quang phổ hai kênh tích hợp tám mạng quang phổ phụ, thay thế các bộ phận chuyển động cơ học thường thấy trong các thiết kế truyền thống. Hai bộ quang phổ bốn kênh được sử dụng cho nhiễu xạ và tạo ảnh ở mặt phẳng tiêu cự trên và dưới của camera Dhyana 90A. Hiệu suất lượng tử của camera ở bước sóng 400nm đạt khoảng 90%. Bên cạnh những lợi thế về hiệu quả chi phí của hệ thống quang phổ, thiết kế nhỏ gọn của máy quang phổ cho phép đo đồng thời nhiều phổ.
Hình 1. Sơ đồ minh họa hệ thống quang phổ kế. (a) S1 và S2 là hai khe quang học độc lập. G1 và G2 là hai bộ mạng, mỗi bộ gồm 4 mạng con. Các vạch phổ gấp 4 lần từ G1 và G2 được chụp với độ phân giải cao lần lượt ở phần trên và phần dưới của mặt phẳng tiêu cự của đầu dò mảng BSI-CMOS. (b) Một bộ các thành phần quang học (S1, G1, gương 1 và 2, và bộ lọc F) được sắp xếp sao cho các vạch phổ của kênh 1 được chụp ở phần trên của mặt phẳng tiêu cự của đầu dò BSI-CMOS D. Các vị trí màu xám được hiển thị trong F1 và F2 ở (a) là các vị trí trống (không có bộ lọc).
Hình 2 Ảnh chụp máy quang phổ nhỏ gọn được chế tạo theo thiết kế đề xuất
Phân tích công nghệ hình ảnh
Tuy nhiên, trong một số trường hợp, máy quang phổ cần đo nhiều tín hiệu ánh sáng cùng lúc. Phép đo bằng máy dò thông thường trong các khoảng thời gian khác nhau sẽ gặp phải các lỗi liên quan đến thời gian hoặc lỗi do thay đổi đường đi của ánh sáng. Và khó có thể sử dụng các máy dò khác nhau để đạt được hiệu suất lượng tử như nhau trong các điều kiện môi trường khác nhau. Do đó, để khắc phục những khó khăn này, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu một máy quang phổ nhỏ gọn mới dựa trên Dhyana 90A. Dhyana 90A có dải phổ rộng (bước sóng phát hiện 200-950 nm), tốc độ khung hình cao (24 khung hình/giây), độ phân giải cao (tốt hơn 0,1 nm/pixel) và dải động cao 16 bit. Việc sử dụng máy dò mảng BSI-CMOS hai chiều tiên tiến được chia sẻ bởi nhiều kênh quang phổ này hy vọng sẽ đại diện cho xu hướng phát triển máy quang phổ tiên tiến trong tương lai.
Nguồn tham khảo
Zang KY, Yao Y, Hu ET, Jiang AQ, Zheng YX, Wang SY, Zhao HB, Yang YM, Yoshie O, Lee YP, Lynch DW, Chen LY. Máy quang phổ hiệu suất cao với hai kênh quang phổ dùng chung một đầu dò BSI-CMOS. Sci Rep. 23 tháng 8 năm 2018;8(1):12660. doi: 10.1038/s41598-018-31124-y. PMID: 30139954; PMCID: PMC6107652.
