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儀器新成果！一科研團隊設計出微型低成本便攜式重建型光譜儀
2024年05月22日 14:30:44
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：8731
據(jù)悉，近日西安電子科技大學光電工程學院紅外物理與工程團隊利用光化學重塑技術(shù)，對金納米棒及薄膜光譜透過率進行原位調(diào)節(jié)，設計出了一種微型低成本便攜式重建型光譜儀。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】光譜儀是將成分復雜的光分解為光譜線的科學儀器，由棱鏡或衍射光柵等構(gòu)成，利用光譜儀可測量物體表面反射的光線。通過光譜儀對光信息的抓取、以照相底片顯影，或電腦化自動顯示數(shù)值儀器顯示和分析，從而得知物品中含有何種元素。這種技術(shù)被廣泛應用于空氣污染、水污染、金屬工業(yè)等多個領域檢測中。
據(jù)悉，近日西安電子科技大學光電工程學院紅外物理與工程團隊利用光化學重塑技術(shù)，對金納米棒及薄膜光譜透過率進行原位調(diào)節(jié)，設計出了一種微型低成本便攜式重建型光譜儀。這款光譜儀的研發(fā)成功不僅為科研工作提供了便捷，降低使用成本，提高了工作效率，也標志著我國科學儀器設備建設邁入了新的里程碑。
光譜，被稱為物質(zhì)的“指紋”，通過對物質(zhì)的透射、反射、吸收或發(fā)光光譜的分析，便可得知物質(zhì)的光學特征、溫度、元素成分等信息。光譜儀便是獲取光譜信息的重要工具，相比于實驗室中笨重且昂貴的傳統(tǒng)臺式光譜儀，更多場景的使用需求也使得對光譜儀微型化、便攜化的“呼聲”越來越高。而利用光譜計算重建技術(shù)的重建型光譜儀因其結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小巧，近年來已成為光譜儀微型化的一種重要策略。
在成像傳感器表面的聚合物薄膜內(nèi)，內(nèi)嵌著一種被稱為金納米棒的棒狀金納米顆粒。該團隊引入光化學重塑技術(shù)，利用金納米棒的光熱效應和再成型化學反應，在原位改變金納米棒的長徑比，從而達到改變薄膜的光譜透射率的目的。
研究團隊負責人表示，重建型光譜儀使用的色散元件或濾波器目前大多采用復雜且昂貴的微納加工制造工藝，相比之下，利用光化學重塑金納米棒聚合物薄膜的技術(shù)，可以實現(xiàn)濾光結(jié)構(gòu)的低成本快速制造和靈活設計，而且這種技術(shù)并不限于金納米棒這種材料。
這款光譜儀不僅能夠為科研工作者提供便捷，還具備適應性強、成本低等優(yōu)點，可方便攜帶以及滿足多場景的使用需求。未來，隨著這款光譜儀的推廣和應用，將會在環(huán)境保護、化工等多個領域產(chǎn)生深遠影響。
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