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Il nuovo approccio usa il disturbo per caratterizzare e inter-calibrare gli strumenti della spettroscopia

Gli spettrometri ottici sono strumenti con un'ampia varietà di usi. Misurando l'intensità di indicatore luminoso attraverso le lunghezze d'onda differenti, possono essere usati ai tessuti di immagine o misurare la composizione chimica di tutto da una galassia distante ad una foglia.

Ora i ricercatori al dipartimento di Uc Davis di assistenza tecnica biomedica sono venuto sulla a con un nuovo, metodo rapido per la caratterizzazione e la calibratura degli spettrometri, in base a come rispondono “a disturbo.„

Rappresentazione del prisma e dello spettro

La spettroscopia ottica spacca l'indicatore luminoso e misura l'intensità delle lunghezze d'onda differenti. È una tecnica potente attraverso una vasta gamma di applicazioni. Gli ingegneri Aaron Kho e Vivek Srinivasan di Uc Davis ora hanno trovato un nuovo modo caratterizzare e inter-calibrare gli strumenti della spettroscopia facendo uso “di disturbo„ in eccesso in un segnale luminoso. (Immagini di Getty)

La risoluzione spettrale misura come uno spettrometro può distinguere l'indicatore luminoso delle lunghezze d'onda differenti. È egualmente importante potere da calibrare lo spettrometro in modo che gli strumenti differenti forniscano attendibilmente risultati coerenti.

I metodi correnti per la caratterizzazione e la calibratura degli spettrometri sono relativamente lenti ed ingombranti. Per esempio, per misurare come lo spettrometro risponde alle lunghezze d'onda differenti, splendereste i laser multipli delle lunghezze d'onda differenti su.

Il disturbo è veduto solitamente come essendo un fastidio che confonde le misure. Ma il dottorando Aaron Kho, lavorante con Vivek Srinivasan, professore associato in assistenza tecnica biomedica ed oftalmologia, ha rend contoere che il disturbo in eccesso nella banda larga, indicatore luminoso del multiwavelength potrebbe anche avere uno scopo utile e sostituire tutti quei diversi laser.

La risposta dello spettrometro a disturbo può essere usata per arguire la risposta dello spettrometro ad un segnale reale.„

Vivek Srinivasan, professore associato, dipartimento di assistenza tecnica biomedica ed oftalmologia, università di California - Davis

Quello è perché il disturbo di eccesso dà ad ogni canale dello spettro un'impronta unica.

Più velocemente, calibratura più accurata

Invece di per mezzo di molti laser di unico lunghezza d'onda per misurare la risposta dello spettrometro ad ogni lunghezza d'onda, il nuovo approccio usa soltanto le fluttuazioni di disturbo che sono naturalmente presenti in una sorgente luminosa con molte lunghezze d'onda.

In questo modo, è possibile valutare la prestazione dello spettrometro appena in alcuni secondi. Il gruppo egualmente ha indicato che potrebbero usare un simile approccio inter-per calibrare due spettrometri differenti.

Kho e Srinivasan hanno utilizzato il metodo in eccesso nella tomografia ottica della coerenza, (OCT) una tecnica di disturbo per il tessuto vivente dell'occhio della rappresentazione. Aumentando la risoluzione di OTTOBRE, potevano scoprire un nuovo livello nella retina del mouse.

La tecnica in eccesso di disturbo ha similarità alla macchiolina del laser, Kho ha detto. La macchiolina - reticoli granulari si è formato quando i laser sono riflessi fuori dalle superfici - originalmente è stata veduta come fastidio ma risulta essere utile nella rappresentazione, fornendo l'ulteriore informazione quale flusso sanguigno.

“Similmente, lo abbiamo trovato che il disturbo in eccesso può essere utile anche,„ abbiamo detto.

Questi nuovi approcci per la caratterizzazione e la inter-calibratura miglioreranno il rigore e la riproducibilità dei dati nei molti campi che utilizzano gli spettrometri, Srinivasan hanno detto e la comprensione che il disturbo in eccesso può essere utile potrebbe piombo alla scoperta di altre applicazioni.

Source:
Journal reference:

Kho, A. M., et al. (2020) Incoherent excess noise spectrally encodes broadband light sources. Light: Science & Applications. doi.org/10.1038/s41377-020-00404-6.