Widmo jak na dłoni - moduł spektrometru Hamamatsu C16767MA

Sobota, 01 Marzec 2025

Spektrometria optyczna – czyli szeroki wachlarz technik bazujących na analizie składu widmowego światła absorbowanego, odbijanego lub emitowanego przez badany obiekt – znalazła niezliczone zastosowania w technologii materiałowej i chemicznej, medycynie i inżynierii biomedycznej, biotechnologii, a nawet… kolorymetrii. Większości osób, które miały w swojej karierze zawodowej (lub akademickiej) kontakt np. ze spektrofotometrem, spektrometria kojarzy się raczej z relatywnie sporym, ciężkim i delikatnym urządzeniem stacjonarnym. Firma Hamamatsu zerwała z tradycyjnym podejściem do technik analizy widma optycznego, wprowadzając na rynek serię minispektrometrów o rozmiarze zbliżonym do… połowy kciuka. W artykule pokazujemy krok po kroku, w jaki sposób można zaimplementować taki spektrometr we własnym projekcie, korzystając z niemal dowolnej platformy sprzętowej wyposażonej w przetwornik ADC i kilka cyfrowych linii GPIO.

Budowa klasycznego spektrometru opiera się na dość złożonym układzie elektroniczno-mechaniczno-optycznym, w którym światło jest najpierw rozszczepiane w celu dekompozycji wiązki wejściowej do postaci wiązki wachlarzowej, w której kąt propagacji poszczególnych promieni zależy od długości fali. Następnie wiązka wachlarzowa pada na przesuwną szczelinę, której precyzyjne pozycjonowanie umożliwia wybór pożądanej długości fali (a raczej wąskiego zakresu fal). I już taki pobieżny opis doskonale oddaje podstawowe problemy tej technologii: w celu uzyskania akceptowalnej jakości pomiarów konstruktor musi stawić czoło szeregowi wyzwań, w tym przede wszystkim rozważyć następujące aspekty: stateczność mechaniczna – elementy statyczne (układ optyczny, fotodetektor, system szczeliny przesuwnej) muszą być zamontowane w sztywnej, odpornej na zmiany temperatury „ramie”, która zapewni stałe pozycje poszczególnych elementów względem siebie, precyzja i powtarzalność pozycjonowania – rzeczywiste położenie szczeliny w plamie światła rozszczepionego bezpośrednio wpływa na...

Aby kontynuować czytanie wykup Prenumeratę

Kup teraz

Wersja papierowa Wersja elektroniczna