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從複眼仿生到安全的“面測量”——簡智儀器MOEMS 陣列光斑檢測技術創新突破行業痛點

由 中國日報網 發表于 攝影2022-12-21
簡介作為拉曼快檢領域自主創新的代表,簡智儀器始終堅持以解決行業痛點為己任,孜孜不倦奮力鑽研,最終從昆蟲的複眼結構中獲得了靈感,率先推出的MOEMS 陣列光斑檢測技術,不止解決了拉曼光譜高聚焦容易引起樣品的灼燒的問題,同時實現了拉曼檢測技術從“點

鐳射光斑面積怎麼測量

近年來,被稱為“分子指紋”的拉曼光譜技術因其無損、便捷、速度快、穩定性高的優良特性,在光學快檢領域受到大力推崇,在食品安全、公共安全、考古及文物鑑定等行業越來越受到廣泛應用。但是值得關注的是,拉曼光譜快檢技術中還有許多技術瓶頸問題亟待解決。

拉曼光譜技術易灼燒、“點測量”的痛點急需解決

首先,拉曼光譜技術高聚焦的特性,帶來了易灼燒的危險性。例如,當檢測深色物質時,由於其會吸收大部分鐳射功率,因此容易引起樣品的灼燒。在實際應有時,如果測量文物字畫,可能會損害樣品。而測量黑火藥、氯酸鉀、高氯酸鉀等炸藥時,甚至有直接引爆的危險。

此外,由於拉曼的聚焦特性,實際上只能進行“點測量”,對於一些非均勻樣品的分析,很可能測量的那個點上,並沒有目標物。高聚焦很可能導致對檢測譜圖代表性的質疑。

針對上述問題,目前拉曼光譜技術市場上已出現的大致有三種技術解決方案:ORS移動光斑技術、TRS透射技術和採用非聚焦方式的“大光斑”技術。但是,以上三種技術都只能將光斑範圍擴大到毫米級,在實際應用中依然太小了。而且後兩種技術還會大幅地損失光學收集效率,導致訊號惡化,無法有效分辨樣品。

簡智科技創新實現拉曼檢測安全地“面測量”突破

如何才能獲得一個較大面積的拉曼特徵並且實現鐳射功率的均勻分佈,而又不以犧牲光學效率為代價呢?作為拉曼快檢領域自主創新的代表,簡智儀器始終堅持以解決行業痛點為己任,孜孜不倦奮力鑽研,最終從昆蟲的複眼結構中獲得了靈感,率先推出的MOEMS 陣列光斑檢測技術,不止解決了拉曼光譜高聚焦容易引起樣品的灼燒的問題,同時實現了拉曼檢測技術從“點測量”到“面測量”的突破!

簡智儀器依託自身元器件級的研發設計能力,突破重重設計和工藝難點,將傳統拉曼中使用的單一透鏡,最佳化為陣列微透鏡,然後再做對應的光路系統的最佳化,由此研發出來的複眼仿生MOEMS拉曼探頭,實現將檢測範圍擴大為釐米量級!而光點能量則能降低1-2個數量級,並且在檢測範圍內,均勻分佈上百個聚焦光斑點;並且每個光斑點,保持了高數值孔徑,在不顯著降低接收效率的前提下,又均勻地分攤了鐳射照射功率,可以對樣品進行大面積檢測。

MOEMS 陣列光斑檢測技術不僅可以解決目前對於毒品等混合樣品在拉曼檢測中出現的代表性問題,避免了對高吸收率物質(如黑火藥、ABS材料等)進行拉曼光譜檢測時出現的燒蝕損毀現象,解決了易燃目標目前無法用拉曼技術直接檢測的問題,同時,還創新性地實現了低能量密度下的大面積拉曼檢測,是突破傳統拉曼檢測技術痛點的重大創舉。

特別是在測量危險樣品時,由於單點功率低於5mw,因此,絕對安全。徹底杜絕拉曼光譜灼燒損壞樣品,或者引燃引爆危險品的可能性。並且在均勻分攤鐳射功率的同時,保持超高拉曼接受效率,不會因為測量深色物體而導致訊號惡化無法正確分辨。

MOEMS陣列光斑檢測技術絕對安全的保證、低能量下密度下的大面積拉曼檢測,將大幅擴大拉曼光譜技術的適用範圍,勢必將成為下一代行動式拉曼光譜的常態性必配技術。

目前,簡智儀器已於現場快檢技術發展高峰論壇暨2019簡智新品釋出會上釋出該項革命性創新科技,並獲得業內廣泛關注與讚譽。同時,2019年簡智儀器即將推出的Easy-Raman EV系列新款手持式拉曼光譜產品也將搭載MOEMS陣列光斑檢測技術,從實際產品運用中展現MOEMS陣列光斑檢測技術的革新性優勢,讓我們拭目以待!