国外开发拓宽光谱合成的针式传感器，适合检测物品

　　想象一下，当你拿着你的智能手机指着你在食品储藏室后面找到的咸味零食，你就能立即知道它的成分是否已经腐烂，这将是一件如何振奋人心的事情。

　　以前，一般情况下，称为光谱仪的设备可以基于吸收和发射的光的独特“指纹”来检测危险化学品。但是这些分光仪器长期以来既庞大又昂贵，无法在实验室外使用。

新的紧凑型和低成本设备可以帮助普通手机成为先进的分析工具

　　而现在，威斯康星大学麦迪逊分校的工程师开发了一种光谱仪，它非常小巧，可以与典型手机的相机集成，而不会损坏精度。

　　“这是一款紧凑的单发光谱仪，可提供高分辨率和低制造成本，”该论文的第一作者说。

　　该团队的设备还具有称为高光谱成像的高级功能，该功能以图像顺序收集每个有关像素的信息，以识别材料或检测复杂背景中的特定对象。例如，高光谱传感可用于检测岩石表面内有价值矿物的接缝，或识别高度植被区域的特定植物。

　　每个元素的光谱指纹都包含独特的光发射或吸收波长，而光谱仪能够感知光线，这使得研究人员可以通过分析未知化合物的成分来揭示遥远恒星的构成。

　　光谱仪通常依靠棱镜或光栅将物体发出的光分成不连续的波段，每个波段对应不同的波长。相机的光电探测器可以捕捉和分析这些频段； 例如，元素钠的光谱指纹由波长为589和590纳米的两个波段组成。人眼看到590纳米波长的光为黄橙色阴影。较短的波长对应于蓝色和紫色，而较长的波长对应于红色。阳光包含混合在一起的完整彩虹，我们认为它是白色的。

　　为了解决不同颜色的混合物之间的差异，光谱仪通常必须相对较大，具有长的路径长度以使光束行进和分离。然而，该团队创造了微小的光谱仪，每侧仅测量200微米（大约是圆珠笔笔尖面积的20倍），并且足够精致，可以直接放在典型数码相机的传感器上。

　　这种小尺寸的光谱仪是可能的，因为研究人员将他们的设备基于特殊设计的材料，迫使入射光在到达传感器之前来回反弹几次。这些内部反射延长了光线行进的路径，而不会增加体积，从而提高了设备的分辨率。

　　这些设备进行了高光谱成像，从一个重叠投影的快照中解析出两个截然不同的图像（数字5和9），这些投影将该对组合成肉眼难以区分的东西。

　　现在，该团队希望提高设备的光谱分辨率以及捕获的图像的清晰度，这些改进可为研发更精确的传感器铺平道路。