Tecnologia Innovativa per Analisi Mobili
Ricercatori presso l’Istituto Fraunhofer per l’ottica applicata e la tecnica di precisione IOF hanno sviluppato un modulo spettrometro molto compatto. Esso mappa spettri da 39 fibre ottiche su un unico sensore di telecamera in uno spazio ridotto. Questo è reso possibile da un particolare sistema micro-ottico. La tecnologia, che ha potenziale per applicazioni nel controllo qualità e nell’analisi, sarà presentata alla fiera analytica di Monaco dal 9 al 12 aprile.
Se si desidera analizzare spettralmente la luce da molti punti di misura lontani, si possono utilizzare diversi spettrometri micro separati o attrezzature di laboratorio complesse. Nessuna di queste è un’opzione quando si tratta di applicazioni flessibili o addirittura mobili. Un team dell’IOF Fraunhofer ha ora sviluppato una soluzione in cui la luce viene guidata in modo flessibile verso un singolo sistema ottico molto compatto utilizzando 39 fibre ottiche. Questo sistema mappa le informazioni spettrali sul sensore di immagine di una telecamera.
Micro-Ottica per Array di Spettrometri
Alla fiera commerciale analytica di quest’anno, l’IOF Fraunhofer presenterà un sistema dimostrativo con la nuova ottica spettrometrica presso lo stand A3.407. Tuttavia, non molto può essere visto – perché è così piccolo. I ricercatori di Jena hanno sviluppato un sistema micro-ottico speciale per il trattamento della luce trasmessa tramite fibre ottiche. Esso consiste in molti spettrometri disposti uno accanto all’altro, formando quello che viene chiamato un array di spettrometri.
Ogni canale contiene un sistema prisma-reticolo-prisma tra lenti micro-achromatiche. Le micro lenti sono separate da distanziatori per evitare interferenze tra i canali. Questa disposizione ad array consente di montare tutti i canali spettrometrici in una volta sola e porta ad una lunghezza del sistema ottico di meno di due centimetri. Nonostante le dimensioni limitate, il sistema mappa lo spettro da circa 400 a 800 nanometri. Viene raggiunta una risoluzione di 0,6 nanometri per pixel con il corrispondente sensore CMOS.
Ottica Compatta per Controllo Qualità e Analisi
La tecnologia è stata sviluppata per applicazioni dove sono richieste misurazioni spettrali in molte posizioni o su vaste aree. Ciò si applica, ad esempio, all’analisi ottica di rivestimenti o stampe, alle misurazioni parallele in bioanalisi così come all’agricoltura digitale, ad esempio, per controllare lo stato di salute delle piante. Grazie al design integrato, la configurazione è robusta e può essere integrata facilmente nei sistemi esistenti.
Il team dell’IOF Fraunhofer ha sviluppato la tecnologia fino alla maturità dell’applicazione per tre anni con il supporto della Thüringer Aufbaubank. Il compito ora è quello di ottimizzarla per applicazioni specifiche con i partner appropriati. Ad esempio, la risoluzione spettrale potrebbe essere regolata, o il campo di misura spettrale può essere esteso a 1.600 nanometri – sono concepibili anche diversi parametri dei canali.
Dati Tecnici:
| Caratteristica | Valore |
|---|---|
| Spettro di Lavoro | 400 – 800 nanometri |
| Risoluzione Spettrale | 0,6 nanometri per pixel |
| Lunghezza del Sistema Ottico | Meno di 2 centimetri |
| Applicazioni | Controllo Qualità, Analisi |
Fornito da Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF.
