0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

国际研究团队开发出一款中红外光谱仪,器件直径比人类头发丝还小

MEMS 来源:红外芯闻 作者:红外芯闻 2021-06-16 09:42 次阅读

近日,国际研究团队开发出一款中红外光谱仪,器件直径比人类头发丝还小。中红外光谱仪广泛应用于温室气体检测,且可以使自动驾驶汽车更安全。因此,研究者近年来对开发紧凑型片上光谱仪非常感兴趣。传统光谱仪体积较大且价格昂贵,而片上光谱仪可极大地扩大该技术的应用范围和易用性。

为实现该目标,来自美国、以色列和日本的研究人员共同开发出一款超紧凑型片上中红外光谱仪。此项研究由耶鲁大学工程与科学学院Barton L. Weller副教授和Fengnian Xia、以色列巴伊兰大学(Bar-Ilan University)Doron Naveh教授以及日本国立材料科学研究所(National Institute for Materials Science)Kenji Watanabe和Takashi Taniguchi进行合作。

这款光谱仪采用了Fengnian Xia实验室长期研究的一种材料—黑磷(BP),从而使该基于单个可调谐光电探测器在2至9微米波长范围内运行。黑磷厚度约为10纳米,允许用户调整光与物质的相互作用,从而捕获不同的光谱成分,这也是该器件成功的关键。此外,先进的算法对于该光谱仪也非常重要,可将光谱学中部分固有复杂性由硬件转移到软件。

这款光谱仪尺寸为9×16平方微米,远小于人类发丝横截面,且其尺寸与所测量的光波长相当。即使光谱仪尺寸变得更小,由于衍射现象,其性能也不会有太大改进,因为通常情况下,光线无法集中于比其波长小太多的焦点。

巴伊兰大学的Doron Naveh教授表示:“非常高兴可以开发出这款紧凑且高性能的光谱仪。我们希望可将此项工作中硬件和软件的发展原则,从而推动其在医学、农业和食品质量控制领域的商业应用。”

传统光谱仪会将光按构成光谱的颜色分离。Fengnian Xia实验室博士生以及该研究的主要作者Shaofan Yuan表示:“新款光谱仪比传统的光分离光谱仪更具优势,因此光无需在空间上分离为不同部分。”

与传统光谱仪不同,该光谱仪不依赖诸如干涉仪或可调谐红外激光器等先进光学组件,因此有可能会使光谱仪的尺寸达到最小,并可实现片上、经济型的中红外光谱和可见光光谱成像。研究人员指出,汽车、无人机和卫星通常会配备红外摄像头,可以拍摄灰度热像图来检测行人、车辆和其他危险。Fengnian Xia实验室的新款光谱仪在此类潜在威胁检测方面能力较高,因此尽管分辨率不够高,也可连续测量光谱信息。此外,新款光谱仪还可用于遥感。

责任编辑:lq

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 探测器
    +关注

    关注

    14

    文章

    2619

    浏览量

    72926
  • 红外激光器
    +关注

    关注

    0

    文章

    23

    浏览量

    8791
  • 光谱仪
    +关注

    关注

    2

    文章

    952

    浏览量

    30729

原文标题:新型“片上”中红外光谱仪,可应用于自动驾驶汽车

文章出处:【微信号:MEMSensor,微信公众号:MEMS】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    地物光谱仪在森林树冠研究的具体应用

    在森林生态系统的研究,森林树冠起着至关重要的作用。它不仅影响着森林的生长、发育和生态功能,还对气候变化和人类活动有着敏感的响应。而地物光谱仪作为
    的头像 发表于 11-08 15:42 126次阅读
    地物<b class='flag-5'>光谱仪</b>在森林树冠<b class='flag-5'>研究</b><b class='flag-5'>中</b>的具体应用

    如何使用便携式矿物红外光谱仪进行野外勘测

    介绍。 、了解便携式矿物红外光谱仪的工作原理 便携式矿物红外光谱仪是利用矿物对不同波长的红外光的吸收特性来识别矿物种类的。当红外光照射到矿
    的头像 发表于 10-31 17:13 126次阅读
    如何使用便携式矿物<b class='flag-5'>红外光谱仪</b>进行野外勘测

    什么是光纤光谱仪?光纤光谱仪的应用

    在现代科学技术的众多领域中,光纤光谱仪以其独特的性能和广泛的应用成为了不可或缺的工具。那么,究竟什么是光纤光谱仪?它又有哪些令人瞩目的应用呢?让我们起来深入了解。 、光纤
    的头像 发表于 10-25 17:21 263次阅读
    什么是光纤<b class='flag-5'>光谱仪</b>?光纤<b class='flag-5'>光谱仪</b>的应用

    手持式红外地物光谱仪在环境监测的应用

    手持式红外地物光谱仪是专门用于野外遥感环境监测的先进仪器。本文将详细介绍该设备的工作原理、技术特点以及其在环境监测的应用。 工作原理 手持式红外地物
    的头像 发表于 10-18 18:09 217次阅读
    手持式<b class='flag-5'>红外</b>地物<b class='flag-5'>光谱仪</b>在环境监测<b class='flag-5'>中</b>的应用

    高分辨率红外光谱仪详解

    )专门为光通信领域设计的一款高性能设备。本文将为大家详细介绍该光谱仪的功能特点、工作原理及其应用场景,帮助您更好地理解和使用这先进设备。 、高分辨率
    的头像 发表于 09-24 17:15 340次阅读
    高分辨率<b class='flag-5'>红外光谱仪</b>详解

    地物光谱仪是测什么的

    应用的重要作用和工作原理。 什么是地物光谱仪? 地物光谱仪种用于测量地表物体反射或发射光谱特征的仪器。简单来说,它可以捕捉和分析地表物
    的头像 发表于 07-22 14:25 285次阅读
    地物<b class='flag-5'>光谱仪</b>是测什么的

    普林斯顿PI推出拉曼光谱仪,在近红外领域具有突破性的高灵敏度性能

    新的TPIR-785拉曼光谱仪,这是个完全集成的系统,利用先进的光谱仪和相机技术,优化近红外(NIR)地区的性能。TPIR-785是一款
    的头像 发表于 07-15 06:25 300次阅读

    傅里叶变换红外光谱仪技术在光伏材料性能表征的应用与优化

    傅里叶变换红外光谱仪在光伏领域应用广泛。美能FTIR4000傅里叶红外光谱仪利用迈克尔逊干涉技术,将光源转化为干涉光并照射样品,通过傅里叶变换获得光谱图。该仪器配备高灵敏度DLATG
    的头像 发表于 06-08 08:33 458次阅读
    傅里叶变换<b class='flag-5'>红外光谱仪</b>技术在光伏材料性能表征<b class='flag-5'>中</b>的应用与优化

    地物光谱仪在环境植物分析的应用

    地物光谱仪种用于测量物体反射或辐射的电磁波光谱的仪器。它在环境监测、农业科学、生态研究等领域有着广泛应用。本文将详细介绍地物光谱仪在环境
    的头像 发表于 05-27 16:58 400次阅读
    地物<b class='flag-5'>光谱仪</b>在环境植物分析<b class='flag-5'>中</b>的应用

    地物光谱仪是测什么的

    在科技迅猛发展的今天,地物光谱仪作为种高端科技设备,在遥感科学扮演着至关重要的角色。但是,许多人对地物光谱仪并不是非常了解,不知道它是用来做什么的,又是如何帮助科学家们进行地球表面
    的头像 发表于 05-10 10:45 526次阅读
    地物<b class='flag-5'>光谱仪</b>是测什么的

    南方科技大学成功研制室温片上微型红外光谱仪

    红外光谱仪在工业和实验室中有着重要的应用价值。然而,传统红外光谱仪(如光栅分光式、傅里叶变换式红外光谱仪)体积庞大、造价高昂且需要液氮制冷,这极大地限制了红外光谱仪在便携式设备上等更广
    的头像 发表于 05-10 09:08 598次阅读
    南方科技大学成功研制室温片上微型<b class='flag-5'>红外光谱仪</b>

    便携式矿物分析红外光谱仪

    ,尤其是便携式红外光谱仪,已经成为地球科学家的重要工具。这类设备不仅改善了矿物探测的效率,也极大地提升了现场分析的能力。 什么是红外光谱分析? 红外光谱分析是种利用物质吸收
    的头像 发表于 05-07 15:49 423次阅读
    便携式矿物分析<b class='flag-5'>红外光谱仪</b>

    红外光谱仪的原理 近红外光谱仪的采样方式

    红外光谱仪(Near Infrared Spectrometer,NIRS)是种用于测量物质近红外光谱的仪器。它利用物质在近红外光波段的吸收特性来获取样品的信息,广泛应用于农业、生
    的头像 发表于 02-04 16:52 1865次阅读

    傅里叶红外光谱仪的用途 傅里叶红外光谱仪的工作原理及基本结构

    或发射来获得样品的红外光谱信息,以分析样品的成分和结构。傅里叶光谱仪具有高分辨率、高灵敏度、宽波长范围和量化能力强等优势,在科学研究、工业控制和生产监测等领域发挥着重要作用。 傅里叶红外光谱仪
    的头像 发表于 02-01 13:43 2114次阅读

    红外光谱仪是干什么用的 近红外光谱仪使用方法

    红外光谱仪种用于测量物质在近红外波段的吸收和散射性质的仪器。近红外光谱仪的原理基于光的互作用和物质的分子结构之间的相互关系,能够提供物质分子的结构、成分和浓度等信息。近
    的头像 发表于 01-25 13:43 2368次阅读