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FTIR光譜儀微型化取得新進展
2018年05月21日 10:22:59
來源：中國化工儀器網 作者：WYQ 點擊量：7998
傅里葉變換紅外(FTIR)光譜儀具有信噪比高、重現性好、掃描速度快等優點，在醫藥化工、農業、地礦、石油、環保、刑偵等領域都有廣泛應用。但是，其體型龐大、成本較高的缺點，使得其在實際應用方面不夠靈活。目前，上光譜領域的專家不斷加大研究力度，推動傅里葉變換紅外光譜儀向微型化方向發展。近期，傅里葉變換紅外光譜儀微型化研究取得了突出進展，研究成果接連涌現。
【中國化工儀器網 本網視點】紅外光譜法是鑒別化合物和研究物質分子結構的重要手段，紅外光譜儀是進行物質紅外光譜測試和研究的基礎。傅里葉變換紅外(FTIR)光譜儀具有信噪比高、重現性好、掃描速度快等優點，在醫藥化工、農業、地礦、石油、環保、刑偵等領域都有廣泛應用。但是，其體型龐大、成本較高的缺點，使得其在實際應用方面不夠靈活。
目前，上光譜領域的專家不斷加大研究力度，推動傅里葉變換紅外光譜儀向微型化方向發展。近期，傅里葉變換紅外光譜儀微型化研究取得了突出進展，研究成果接連涌現。
Si-Ware公司推出NeoSpectra Micro
近期，Si-Ware公司推出了號稱世界上小的芯片級傅里葉紅外光譜儀NeoSpectra Micro。這一突破不僅大大縮小了紅外光譜儀的體積，還將設備價格降到了消費級產品價格區間，擴大了其應用范圍。據悉，NeoSpectra Micro將有望智能家居、智慧農業、可穿戴設備、健康監測等領域的發展。
在NeoSpectra Micro 微型傅里葉紅外光譜儀中，所有光學和機械組件都集成在單個MEMS芯片上，從而實現芯片級FTIR功能。Si-Ware公司專有的硅集成微光系統技術(SiMOST)平臺保證了單片集成技術的實現。與此同時，該公司還推出了即插即用型的NeoSpectra Micro開發套件，便于該產品快速便捷地應用在其他智能產品中。
巴西科學家研究出微型光譜儀
據麥姆斯咨詢報道，巴西坎皮納斯大學設備研究實驗室的研究者與美國加州大學圣地亞哥分校的同行合作，開發了一種基于硅光子學的微型FTIR光譜儀。它可集成于無人機、智能手機，并用于化學化合物探測和溫室氣體遠程監控等設備。該新型光譜儀的研究成果已發表于《自然通訊(Nature Communications)》雜志。Souza是該論文的主要作者，也是該項目的創立者。
由于技術上的限制，針對紅外光譜的集成光子學FTIR光譜儀研究進展始終比較緩慢。Souza建立了一種激光校準方法，用以量化和校正由硅光波導色散和非線性引起的畸變。他開發出的這款基于標準硅光子制造工藝的FTIR光譜儀芯片，證明了其方法的可行性。據他描述，這款1 mm2大小的FTIR光譜儀芯片可達到與市面上便攜式自由空間光學光譜儀相媲美的分辨率。
在微電子機械系統(MEMS)和ASIC技術的支撐下，傅里葉紅外光譜儀的微型化逐漸變為現實。微型FTIR光譜儀不僅保持著傅里葉紅外光譜儀高檢測靈敏度、高測量精度、高分辨率、測量速度快、散光低以及波段寬等優點，還具有更廣闊的應用領域、更多元的應用場景。如今，傅里葉紅外光譜儀的微型化研究項目正在大力開展，且已取得良好成果，假以時日，微型化FTIR光譜儀定能在更多領域發揮作用，相關行業發生變革。
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