微型红外光谱仪。免费技术图书馆新闻

微型红外光谱仪

19.10.2019

瑞士联邦理工学院 (ETH) 的研究人员创造了一种微型红外光谱仪，它小到可以安装在半导体芯片上，但“提供了许多有趣的可能性”。据研究人员称，具有这种光谱仪的芯片可用于从航天工业到日常用品的各个领域。这方面的一个例子是集成到手机的设计中。

使用智能手机中的红外光谱仪和特殊应用程序，该设备能够确定液体中的酒精含量，对物质进行简单的化学分析，确定水果和蔬菜的成熟度，并执行许多其他操作对各行各业的人有用的功能。

所有这一切的主要成就是光谱仪的极小尺寸。目前用于分析的传统红外光谱仪是昂贵且笨重的设备，重量至少为几公斤，并且极难转换为便携式设备。

传统的光谱仪将光分成两束，从镜子反射，以某种方式再次添加，结果由灵敏的光电传感器测量。通过改变其中一个反射镜的位置，可以改变由两束光束相加产生的光学图像，从而可以确定入射光信号中不同波长的光含量的比例。

微型光谱仪使用完全相同的原理。只是它没有使用可移动的镜子，而是使用特殊的波导，其光的折射率可以使用外部电场来改变。在这种情况下改变折射率具有相同的效果，类似于改变镜子位置的效果。

此外，通过一次改变两个波导的折射率，使用微型光谱仪，可以处理红外范围的不同部分。该器件另一个毋庸置疑的优势是它需要一次性校准，可以在芯片制造完成或芯片集成到最终器件后立即在制造商处进行。相比之下，传统的光谱仪需要在每次运行前进行校准。

新型微型红外光谱仪没有移动部件，非常可靠。但是，正如研究人员自己承认的那样，在他们的后代可以用于移动设备之前，他们需要开展更多旨在改进技术并使这些技术符合现代工业生产要求的工作。

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