FTIR光譜儀微型化取得新進(jìn)展

紅外光譜法是鑒別化合物和研究物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的重要手段，紅外光譜儀是進(jìn)行物質(zhì)紅外光譜測(cè)試和研究的基礎(chǔ)。傅里葉變換紅外(FTIR)光譜儀具有信噪比高、重現(xiàn)性好、掃描速度快等優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)藥化工、農(nóng)業(yè)、地礦、石油、環(huán)保、刑偵等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。但是，其體型龐大、成本較高的缺點(diǎn)，使得其在實(shí)際應(yīng)用方面不夠靈活。

　　目前，上光譜領(lǐng)域的專家不斷加大研究力度，推動(dòng)傅里葉變換紅外光譜儀向微型化方向發(fā)展。近期，傅里葉變換紅外光譜儀微型化研究取得了突出進(jìn)展，研究成果接連涌現(xiàn)。

　　Si-Ware公司推出NeoSpectra Micro

　　近期，Si-Ware公司推出了號(hào)稱世界上zui小的芯片級(jí)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(shè)備價(jià)格降到了消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品價(jià)格區(qū)間，擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。據(jù)悉，NeoSpectra Micro將有望智能家居、智慧農(nóng)業(yè)、可穿戴設(shè)備、健康監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的發(fā)展。

　　在NeoSpectra Micro微型傅里葉紅外光譜儀中，所有光學(xué)和機(jī)械組件都集成在單個(gè)MEMS芯片上，從而實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)FTIR功能。Si-Ware公司專有的硅集成微光系統(tǒng)技術(shù)(SiMOST)平臺(tái)保證了單片集成技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。與此同時(shí)，該公司還推出了即插即用型的NeoSpectra Micro開發(fā)套件，便于該產(chǎn)品快速便捷地應(yīng)用在其他智能產(chǎn)品中。

　　巴西科學(xué)家研究出微型光譜儀

　　據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，巴西坎皮納斯大學(xué)設(shè)備研究實(shí)驗(yàn)室的研究者與美國加州大學(xué)圣地亞哥分校的同行合作，開發(fā)了一種基于硅光子學(xué)的微型FTIR光譜儀。它可集成于無人機(jī)、智能手機(jī)，并用于化學(xué)化合物探測(cè)和溫室氣體遠(yuǎn)程監(jiān)控等設(shè)備。該新型光譜儀的研究成果已發(fā)表于《自然通訊(Nature Communications)》雜志。Souza是該論文的主要作者，也是該項(xiàng)目的創(chuàng)立者。

　　由于技術(shù)上的限制，針對(duì)紅外光譜的集成光子學(xué)FTIR光譜儀研究進(jìn)展始終比較緩慢。Souza建立了一種激光校準(zhǔn)方法，用以量化和校正由硅光波導(dǎo)色散和非線性引起的畸變。他開發(fā)出的這款基于標(biāo)準(zhǔn)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(jù)他描述，這款1 mm2大小的FTIR光譜儀芯片可達(dá)到與市面上便攜式自由空間光學(xué)光譜儀相媲美的分辨率。

　　在微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)和ASIC技術(shù)的支撐下，傅里葉紅外光譜儀的微型化逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。微型FTIR光譜儀不僅保持著傅里葉紅外光譜儀高檢測(cè)靈敏度、高測(cè)量精度、高分辨率、測(cè)量速度快、散光低以及波段寬等優(yōu)點(diǎn)，還具有更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域、更多元的應(yīng)用場(chǎng)景。如今，傅里葉紅外光譜儀的微型化研究項(xiàng)目正在大力開展，且已取得良好成果，假以時(shí)日，微型化FTIR光譜儀定能在更多領(lǐng)域發(fā)揮作用，相關(guān)行業(yè)發(fā)生變革。