化工儀器網(wǎng)首頁(yè)>資訊中心>項(xiàng)目成果>正文

科學(xué)家研發(fā)等離子體“彩虹”芯片級(jí)智能光譜儀 可實(shí)現(xiàn)雙功能光譜檢測(cè)
2023年05月05日 08:44:00 來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：楊 點(diǎn)擊量：3998

近日，美國(guó)紐約州立大學(xué)布法羅分校與沙特阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)的聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種緊湊型等離子體“彩虹(rainbow)”芯片，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、準(zhǔn)確的雙功能傳感，在選定的條件下，其性能可超越傳統(tǒng)的便攜式光譜儀。

　　【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】光譜儀是將成分復(fù)雜的光分解為光譜線(xiàn)的科學(xué)儀器，由棱鏡或衍射光柵等構(gòu)成，通過(guò)光譜儀對(duì)光信息的抓取、以照相底片顯影，或電腦化自動(dòng)顯示數(shù)值儀器顯示和分析，從而測(cè)知物品中含有何種元素。
 
　　光譜學(xué)是基礎(chǔ)研究和工業(yè)過(guò)程中使用最廣泛的技術(shù)之一。然而，臺(tái)式光譜系統(tǒng)通常體積龐大、價(jià)格昂貴，并且主要設(shè)計(jì)用于實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)光譜分析。近年來(lái)，研究人員一直致力于開(kāi)發(fā)小型化、便攜式和廉價(jià)的光譜儀系統(tǒng)，以便于在日常生活中實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)、實(shí)時(shí)和原位光譜分析等新興應(yīng)用。然而，由于過(guò)于簡(jiǎn)化的光學(xué)設(shè)計(jì)和緊湊結(jié)構(gòu)的機(jī)械限制，小型化光譜儀系統(tǒng)的實(shí)際光譜識(shí)別性能通常比它們的臺(tái)式對(duì)應(yīng)物低得多。
 
　　近日，美國(guó)紐約州立大學(xué)布法羅分校與沙特阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)的聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種緊湊型等離子體“彩虹(rainbow)”芯片，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、準(zhǔn)確的雙功能傳感，在選定的條件下，其性能可超越傳統(tǒng)的便攜式光譜儀。
 
　　研究人員提出了基于深度學(xué)習(xí)的智能彩虹等離子體光譜儀概念，并構(gòu)建了帶有等離子體啁啾光柵的光譜儀示例。智能光譜儀主要由三部分構(gòu)成：空間模式、預(yù)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。該光譜儀利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)了所測(cè)量的共振模式圖像中的未知入射光光譜，而無(wú)需使用傳統(tǒng)的線(xiàn)性響應(yīng)函數(shù)模型。
 
　　該緊湊型等離子體光譜儀利用普通相機(jī)拍攝的單幅圖像，即可精確地獲得照明光源光譜的光譜信息和偏振信息。在經(jīng)過(guò)適當(dāng)訓(xùn)練的深度學(xué)習(xí)算法的輔助下，研究人員僅用單幅圖像就能表征葡萄糖溶液在可見(jiàn)光光譜范圍內(nèi)的雙峰和三峰窄帶照明下的旋光色散(ORD)特性。該微型光譜儀具有與智能手機(jī)和芯片實(shí)驗(yàn)室(lab-on-a-chip)系統(tǒng)集成的潛力，為原位分析應(yīng)用提供新的可能。
 
　　相關(guān)研究成果Imaging-based intelligent spectrometer on a plasmonic rainbow chip于近日發(fā)布在國(guó)際期刊《自然通訊》(Nature Communications)。
 
關(guān)鍵詞

相關(guān)閱讀 Related Reading

查看更多+

  • 預(yù)算1.2億元 華南理工大學(xué)大批儀器采購(gòu)意向

    華南理工大學(xué)計(jì)劃采購(gòu)高速冷凍離心機(jī)、原子吸收分光光度計(jì)、倒置顯微鏡、高效液相色譜儀等儀器設(shè)備，預(yù)算超1.2億元。
    2025-07-28 14:57:44

  • 預(yù)算160萬(wàn)元 中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站采購(gòu)柱濃度光譜儀

    中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站計(jì)劃為溫室氣體柱濃度監(jiān)測(cè)量值溯源能力建設(shè)項(xiàng)采購(gòu)高精度便攜式柱濃度光譜儀，預(yù)算160萬(wàn)元。
    2025-07-28 14:26:50

  • 預(yù)算370萬(wàn)元 江蘇省疾控中心采購(gòu)超分辨激光光譜成像儀

    近日，江蘇省疾病預(yù)防控制中心委托江蘇蘇美達(dá)儀器設(shè)備有限公司組織公開(kāi)招標(biāo)，采購(gòu)超分辨激光光譜成像儀，預(yù)算370萬(wàn)元。
    2025-07-28 14:17:21

  • 僅1家國(guó)產(chǎn)品牌中標(biāo)！中科院儀器設(shè)備部門(mén)集中采購(gòu)項(xiàng)目中標(biāo)結(jié)果出爐

    中國(guó)科學(xué)院2025年儀器設(shè)備部門(mén)集中采購(gòu)項(xiàng)目中標(biāo)結(jié)果陸續(xù)公布，中標(biāo)數(shù)量12臺(tái)/套，中標(biāo)總金額5612.54萬(wàn)元。
    2025-07-28 13:49:36

  • 預(yù)算117萬(wàn) 北京工商大學(xué)采購(gòu)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備

    近日，北京工商大學(xué)就“人體營(yíng)養(yǎng)健康創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)設(shè)備項(xiàng)目”發(fā)布公開(kāi)招標(biāo)公告，預(yù)算金額為117.455萬(wàn)元。
    2025-07-28 10:54:57

  • 預(yù)算290萬(wàn)元 中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所采購(gòu)拉曼光譜設(shè)備

    近日，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所委托東方國(guó)際招標(biāo)有限責(zé)任公司組織公開(kāi)招標(biāo)，采購(gòu)高分辨率拉曼光譜設(shè)備，預(yù)算290萬(wàn)元。
    2025-07-25 13:50:03

版權(quán)與免責(zé)聲明

  • ①凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
  • ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來(lái)源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀(guān)點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類(lèi)作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
  • ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。