Многомерный оптический элемент (МОС), является ключевой частью многомерного оптического компьютера ; альтернатива обычной спектрометрии для химического анализа материалов.
Полезно понять, как свет обрабатывается в многомерном оптическом компьютере по сравнению с тем, как он обрабатывается в спектрометре. Например, если мы изучаем состав порошковой смеси с использованием диффузного отражения, подходящий источник света направляется на порошковую смесь, и свет собирается, обычно с помощью линзы, после того, как он рассеивается от поверхности порошка. Свет, попадающий в спектрометр, сначала попадает на устройство ( решетку или интерферометр ), которое разделяет измеряемый свет с разными длинами волн . Для оценки полного спектра используется серия независимых измерений.смеси, и спектрометр производит измерение спектральной интенсивности на многих длинах волн. Затем к полученному спектру можно применить многомерную статистику .
Напротив, при использовании многомерных оптических вычислений свет, попадающий в прибор, попадает на многомерный оптический элемент, зависящий от конкретного приложения, который однозначно настроен на образец, который необходимо измерить с помощью многомерного анализа.
Эта система может дать тот же результат, что и многомерный анализ спектра. Таким образом, он обычно может обеспечивать такую же точность, что и спектроскопические системы лабораторного уровня, но с высокой скоростью, присущей чистому, пассивному оптическому компьютеру. Многомерный оптический компьютер использует оптические вычисления для реализации характеристик полной спектроскопической системы с использованием традиционного многомерного анализа. Дополнительным преимуществом является то, что производительность и эффективность системы выше, чем у обычных спектрометров, что увеличивает скорость анализа на порядки.
Хотя каждая химическая проблема представляет собой свои уникальные проблемы и возможности, проектирование системы для конкретного анализа является сложным и требует сборки нескольких частей спектроскопической головоломки. Данные, необходимые для успешного проектирования, - это спектральные характеристики источников света, детекторов и разнообразной оптики, которые будут использоваться в окончательной сборке, дисперсионные характеристики материалов, используемых в интересующем диапазоне длин волн, и набор откалиброванных спектров образцов для образца. -анализ на основе распознавания. Собрав эти части, можно создать подходящие многомерные оптические компьютерные конструкции для конкретных приложений, а также точно смоделировать и спрогнозировать их рабочие характеристики.
Смотрите также
Рекомендации
- Myrick, ML; Soyemi, O .; Li, H .; Zhang, L .; Иствуд, D. (2001), «Разработка и тестирование многовариантного оптического элемента: Первая демонстрация многофакторного оптических вычислений для предиктивного спектроскопии», аналитической химии , 73 (6): 1069-1079, DOI : 10.1021 / ac0012896
- Myrick, ML; Soyemi, O .; Li, H .; Zhang, L .; Иствуд, D. (2004), "Спектральное определение допуска для многовариантного проектирования оптических элементов", журнал Fresenius аналитической химии , 369 (3/4): 351-355, DOI : 10.1007 / s002160000642 , PMID 11293715 , S2CID 19109