Uluslararası bir araştırma ekibi, insan saçı çapından daha küçük bir orta kızılötesi spektrometre geliştirdi.
Sera gazlarını tespit etmekten sürücüsüz araçları daha güvenli hale getirmeye kadar uzanan potansiyel uygulamalar nedeniyle, son yıllarda kompakt, çip üstü spektrometrelerin geliştirilmesine büyük ilgi duyuldu. Işığın spektral bilgisini ölçen geleneksel spektrometreler hantal ve pahalıdır. Çip üzerinde bir spektrometre, uygulamaları ve erişilebilirliği büyük ölçüde genişletecektir. teknoloji.
Bu hedefe yönelik olarak ABD, İsrail ve Japonya'daki bir araştırmacı ekibi ultra kompakt bir orta kızılötesi spektrometre geliştirdi.
Cihaz, ayarlanabilir tek bir fotodetektöre dayalı olarak 2 ila 9 mikrometre dalga boyu aralığında çalışan bir spektrometrenin uzun süredir odak noktası olan bir malzeme olan siyah fosforu (BP) içermektedir. Yaklaşık on nanometre kalınlığındaki malzeme, kullanıcıların farklı spektral bileşenleri yakalayacak şekilde ışık-madde etkileşimini ayarlamasına olanak tanıyor; bu da cihazın başarısının anahtarı. Dahası, gelişmiş bir algoritma bu spektrometrede eşit derecede önemli bir rol oynar ve spektroskopideki doğuştan gelen karmaşıklığı kısmen donanımdan yazılıma kaydırır.
İnsan saçının kesitinden çok daha küçük olan 9×16 mikrometre karelik boyutuyla spektrometrenin boyutları, ölçtüğü ışığın dalga boyuyla karşılaştırılabilir. Cihazı küçültmek mümkün olsa bile, normal şartlarda ışık, kırınım nedeniyle dalga boyundan çok daha küçük bir noktaya odaklanamadığı için fazla bir gelişme göstermez.
"Bu kadar yüksek performanslı ve son derece kompakt bir spektrometreyi hayata geçirmek çok heyecan verici. Ekip, bu çalışmada gösterildiği gibi donanım ve yazılımdaki ilerlemelerden aynı anda yararlanma ilkesinin tıp, tarım ve gıda kalite kontrolünde ticari uygulamalara yol açmasını bekliyor.
Geleneksel spektrometrelerde ışık, spektrumu oluşturan renklere göre bölünür.
Ve geleneksel spektrometrelerden farklı olarak sistem, interferometreler veya ayarlanabilir kızılötesi lazerler gibi gelişmiş optik bileşenlere dayanmıyor. Bu, spektrometrelerin aşırı derecede minyatürleştirilmesi olasılığını açar veyonga, uygun fiyatlı orta kızılötesi spektroskopi ve spektral görüntüleme. Araştırmacılar, otomobillerin, dronların ve uyduların genellikle yayaları, araçları ve diğer tehlikeleri tespit etmek için gri tonlamalı termal görüntüler çeken kızılötesi kameralarla donatıldığını belirtiyor. Bu yeni spektrometre, spektral bilgilerin orta düzeyde bir çözünürlükle de olsa sürekli olarak ölçülebilmesi nedeniyle, bu tür potansiyel tehditlere karşı potansiyel olarak daha yüksek bir algılama yeteneğine sahiptir. Ayrıca uzaktan algılamada da faydalı olabilir.