तातो एक्सचेंजरको लागि स्टेनलेस स्टील 316L कुंडलित ट्यूब

Nature.com भ्रमण गर्नुभएकोमा धन्यवाद।तपाईं सीमित CSS समर्थनको साथ ब्राउजर संस्करण प्रयोग गर्दै हुनुहुन्छ।उत्तम अनुभवको लागि, हामी तपाईंलाई अपडेट गरिएको ब्राउजर प्रयोग गर्न सिफारिस गर्छौं (वा इन्टरनेट एक्सप्लोररमा अनुकूलता मोड असक्षम गर्नुहोस्)।थप रूपमा, निरन्तर समर्थन सुनिश्चित गर्न, हामी शैलीहरू र जाभास्क्रिप्ट बिना साइट देखाउँछौं।
एकै पटकमा तीनवटा स्लाइडहरूको क्यारोसेल प्रदर्शन गर्दछ।अघिल्लो र अर्को बटनहरू प्रयोग गर्नुहोस् एक पटकमा तीन स्लाइडहरू मार्फत सार्नको लागि, वा अन्तमा स्लाइडर बटनहरू प्रयोग गर्नुहोस् एक पटकमा तीन स्लाइडहरू मार्फत सार्नको लागि।
एक अल्ट्रा-कम्प्याक्ट (54 × 58 × 8.5 मिमी) र चौडा-एपर्चर (1 × 7 मिमी) नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटर विकसित गरिएको थियो, दस डाइक्रोइक मिररहरूको एर्रेद्वारा "दुईमा विभाजित", जुन तत्काल स्पेक्ट्रल इमेजिङको लागि प्रयोग गरिएको थियो।एपर्चर साइज भन्दा सानो क्रस सेक्शन भएको घटना प्रकाश प्रवाहलाई 530, 550, 570, 590, 610, 630, 650, 670 र 690 nm को केन्द्रीय तरंग लम्बाइको साथ लगातार 20 nm चौडा र नौ रङ फ्लक्सहरूमा विभाजित गरिएको छ।नौ रङ स्ट्रिमहरूको छविहरू छवि सेन्सरद्वारा एकैसाथ कुशलतापूर्वक मापन गरिन्छ।परम्परागत dichroic मिरर arrays को विपरीत, विकसित dichroic mirror array मा एक अद्वितीय दुई-टुक्रा कन्फिगरेसन छ, जसले एकै साथ मापन गर्न सकिने रङहरूको संख्या मात्र बढाउँदैन, तर प्रत्येक रङ स्ट्रिमको लागि छवि रिजोलुसनमा पनि सुधार गर्दछ।विकसित नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटर चार-केशिका इलेक्ट्रोफोरेसिसको लागि प्रयोग गरिन्छ।नौ-रङ लेजर-प्रेरित प्रतिदीप्ति प्रयोग गरी प्रत्येक केशिकामा एकै साथ माइग्रेट गर्ने आठ रङहरूको एकै साथ मात्रात्मक विश्लेषण।नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटर अल्ट्रा-सानो र सस्तो मात्र होइन, तर धेरै स्पेक्ट्रल इमेजिङ अनुप्रयोगहरूको लागि उच्च चमकदार प्रवाह र पर्याप्त स्पेक्ट्रल रिजोल्युसन भएकोले, यसलाई विभिन्न क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।
हाइपरस्पेक्ट्रल र मल्टिस्पेक्ट्रल इमेजिङ खगोल विज्ञानको महत्त्वपूर्ण भाग बनेको छ 2, पृथ्वी अवलोकनका लागि रिमोट सेन्सिङ 3,4, खाना र पानीको गुणस्तर नियन्त्रण 5,6, कला संरक्षण र पुरातत्व 7, फोरेन्सिक्स8, सर्जरी9, बायोमेडिकल विश्लेषण र निदान 10,11 आदि। क्षेत्र 1 एक अपरिहार्य प्रविधि। १२,१३।दृश्यको क्षेत्रमा उत्सर्जनको प्रत्येक बिन्दुबाट उत्सर्जित प्रकाशको स्पेक्ट्रम मापन गर्ने तरिकाहरू (1) बिन्दु स्क्यानिङ ("झाडू") 14,15, (2) रैखिक स्क्यानिङ ("पनिकल") 16,17,18 मा विभाजित छन्। , (3) लम्बाइ स्क्यान तरंगहरू 19,20,21 र (4) छविहरू 22,23,24,25।यी सबै विधिहरूको मामलामा, स्पेसियल रिजोलुसन, स्पेक्ट्रल रिजोलुसन र टेम्पोरल रिजोल्युसनको ट्रेड-अफ सम्बन्ध ९,१०,१२,२६ छ।थप रूपमा, प्रकाश आउटपुटले संवेदनशीलतामा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ, अर्थात् स्पेक्ट्रल इमेजिङमा संकेत-देखि-शोर अनुपात 26।उज्यालो प्रवाह, अर्थात्, प्रकाश प्रयोग गर्ने क्षमता, प्रत्येक एकाइ समयको प्रत्येक प्रकाश बिन्दुको प्रकाशको वास्तविक मापन गरिएको मात्राको अनुपातमा मापन गरिएको तरंगदैर्ध्य दायराको प्रकाशको कुल मात्रासँग प्रत्यक्ष समानुपातिक हुन्छ।प्रत्येक उत्सर्जन बिन्दुबाट उत्सर्जित प्रकाशको तीव्रता वा स्पेक्ट्रम समयसँगै परिवर्तन हुँदा वा प्रत्येक उत्सर्जन बिन्दुको स्थिति समयसँगै परिवर्तन हुँदा वर्ग (४) उपयुक्त विधि हो किनभने सबै उत्सर्जन बिन्दुहरूद्वारा उत्सर्जित प्रकाशको स्पेक्ट्रम एकैसाथ मापन गरिन्छ।२४.
माथिका अधिकांश विधिहरू 18 ग्रेटिंग्स वा 14, 16, 22, 23 कक्षाहरू (1), (2) र (4) वा 20, 21 फिल्टर डिस्कहरू, तरल फिल्टरहरूको लागि ठूला, जटिल र/वा महँगो स्पेक्ट्रोमिटरहरू प्रयोग गरी जोडिएका छन्। ।क्रिस्टलीय ट्युनेबल फिल्टरहरू (LCTF)25 वा एकाउस्टो-अप्टिक ट्युनेबल फिल्टरहरू (AOTF) 19 को श्रेणी (3)।यसको विपरित, श्रेणी (4) बहु-मिरर स्पेक्ट्रोमिटरहरू तिनीहरूको साधारण कन्फिगरेसन 27,28,29,30 को कारणले सानो र सस्तो छन्।थप रूपमा, तिनीहरूसँग उच्च चमकदार प्रवाह छ किनभने प्रत्येक डाइक्रोइक मिरर (अर्थात, प्रत्येक डिक्रोइक मिररमा घटना प्रकाशको प्रसारित र प्रतिबिम्बित प्रकाश) द्वारा साझा गरिएको प्रकाश पूर्ण र निरन्तर प्रयोग गरिन्छ।यद्यपि, तरंगदैर्ध्य ब्यान्डहरूको संख्या (अर्थात रङहरू) जुन एकैसाथ मापन गर्नुपर्छ लगभग चारमा सीमित छ।
प्रतिदीप्ति पहिचानमा आधारित स्पेक्ट्रल इमेजिङ सामान्यतया बायोमेडिकल पत्ता लगाउने र निदान 10, 13 मा मल्टिप्लेक्स विश्लेषणको लागि प्रयोग गरिन्छ।मल्टिप्लेक्सिङमा, धेरै विश्लेषकहरू (जस्तै, विशिष्ट डीएनए वा प्रोटीनहरू) फरक फ्लोरोसेन्ट रङहरूद्वारा लेबल गरिएको हुनाले, दृश्यको क्षेत्रमा प्रत्येक उत्सर्जन बिन्दुमा उपस्थित प्रत्येक विश्लेषकलाई बहुकम्पोनेन्ट विश्लेषण प्रयोग गरेर परिमाण निर्धारण गरिन्छ।32 ले प्रत्येक उत्सर्जन बिन्दु द्वारा उत्सर्जित पत्ता लगाइएको प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रमलाई तोड्छ।यस प्रक्रियाको क्रममा, विभिन्न रंगहरू, प्रत्येकले फरक फ्लोरोसेन्स उत्सर्जन गर्दछ, कोलोकलाइज गर्न सक्छ, अर्थात्, ठाउँ र समयमा एकसाथ रहन सक्छ।हाल, एकल लेजर बीमबाट उत्तेजित हुन सक्ने रङहरूको अधिकतम संख्या ८३३ छ।यो माथिल्लो सीमा स्पेक्ट्रल रिजोल्युसन (अर्थात, रंगहरूको संख्या) द्वारा निर्धारण गरिएको छैन, तर फ्लोरोसेन्स स्पेक्ट्रम (≥50 nm) को चौडाइ र FRET मा डाई स्टोक्स शिफ्ट (≤200 nm) को मात्रा (FRET प्रयोग गरेर) 10 द्वारा निर्धारण गरिन्छ। ।यद्यपि, मिश्रित रङहरूको वर्णक्रमीय ओभरल्याप 31,32 हटाउन रङहरूको संख्या रङहरूको संख्या भन्दा बढी वा बराबर हुनुपर्छ।त्यसकारण, एकै साथ मापन गरिएका रङहरूको संख्या आठ वा बढीमा बढाउन आवश्यक छ।
भर्खरै, एक अल्ट्रा-कम्प्याक्ट हेप्टाक्रोइक स्पेक्ट्रोमिटर (हेप्टाइक्रोइक मिररहरूको एर्रे र चार फ्लोरोसेन्ट फ्लक्सहरू मापन गर्न छवि सेन्सर प्रयोग गरेर) विकसित गरिएको छ।स्पेक्ट्रोमिटर ग्रेटिङ् वा प्रिज्म ३४,३५ प्रयोग गरी परम्परागत स्पेक्ट्रोमिटरभन्दा सानो म्याग्निच्युडको दुई देखि तीन अर्डर हुन्छ।तर, स्पेक्ट्रोमिटरमा सातभन्दा बढी डाइक्रोइक मिरर राख्न र एकैसाथ सातभन्दा बढी रङ ३६,३७ मापन गर्न गाह्रो हुन्छ।डाइक्रोइक मिररहरूको संख्यामा वृद्धिको साथ, डाइक्रोइक लाइट फ्लक्सहरूको अप्टिकल मार्गहरूको लम्बाइमा अधिकतम भिन्नता बढ्छ, र सबै प्रकाश फ्लक्सहरू एक सेन्सर प्लेनमा प्रदर्शन गर्न गाह्रो हुन्छ।लाइट फ्लक्सको सबैभन्दा लामो अप्टिकल पथको लम्बाइ पनि बढ्छ, त्यसैले स्पेक्ट्रोमिटर एपर्चरको चौडाइ (अर्थात स्पेक्ट्रोमिटरद्वारा विश्लेषण गरिएको प्रकाशको अधिकतम चौडाइ) घट्छ।
माथिका समस्याहरूको प्रतिक्रियामा, दुई-तह "डिक्रोइक" डेकाक्रोमेटिक मिरर एरे र तत्काल स्पेक्ट्रल इमेजिङ [श्रेणी (4)] को लागि छवि सेन्सरको साथ एक अल्ट्रा-कम्प्याक्ट नौ-रङ स्पेक्ट्रोमीटर विकसित गरिएको थियो।अघिल्लो स्पेक्ट्रोमिटरहरूको तुलनामा, विकसित स्पेक्ट्रोमिटरको अधिकतम अप्टिकल पथ लम्बाइ र सानो अधिकतम अप्टिकल पथ लम्बाइमा सानो भिन्नता छ।यो चार-केशिका इलेक्ट्रोफोरेसिसमा लागू गरिएको छ लेजर-प्रेरित नौ-रङ प्रतिदीप्ति पत्ता लगाउन र प्रत्येक केशिकामा आठ रंगहरूको एक साथ माइग्रेसनको मात्रा निर्धारण गर्न।विकसित स्पेक्ट्रोमिटर अल्ट्रा-सानो र सस्तो मात्र होइन, तर धेरै स्पेक्ट्रल इमेजिङ अनुप्रयोगहरूको लागि उच्च चमकदार प्रवाह र पर्याप्त स्पेक्ट्रल रिजोल्युसन भएकोले, यसलाई विभिन्न क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।
परम्परागत नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटर चित्रमा देखाइएको छ।१ क।यसको डिजाइनले अघिल्लो अल्ट्रा-सानो सात-रङ्ग स्पेक्ट्रोमिटर 31 लाई पछ्याउँछ। यसले दायाँ तर्फ 45° को कोणमा तेर्सो रूपमा व्यवस्थित गरी नौ डाइक्रोइक मिररहरू समावेश गर्दछ, र छवि सेन्सर (S) नौ डाइक्रोइक मिररहरू माथि अवस्थित छ।तलबाट प्रवेश गर्ने प्रकाश (C0) लाई नौ डाइक्रोइक मिररहरूको एरेद्वारा माथि जाने नौ प्रकाश प्रवाहहरूमा विभाजित गरिएको छ (C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 र C9)।सबै नौ रङ स्ट्रिमहरू सीधा छवि सेन्सरमा खुवाइन्छ र एकै साथ पत्ता लगाइन्छ।यस अध्ययनमा, C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, र C9 तरंगदैर्ध्यको क्रममा छन् र म्याजेन्टा, बैजनी, निलो, स्यान, हरियो, पहेंलो, सुन्तला, रातो-सुन्तला, र रातो, क्रमशः।यद्यपि यी रङ पदनामहरू यस कागजातमा प्रयोग गरिएका छन्, चित्र 3 मा देखाइएको रूपमा, किनभने तिनीहरू मानव आँखाले देखेका वास्तविक रङहरू भन्दा फरक छन्।
परम्परागत र नयाँ नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटरहरूको योजनाबद्ध रेखाचित्र।(a) नौ डाइक्रोइक मिररहरूको एरेको साथ परम्परागत नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटर।(b) दुई-तह डाइक्रोइक मिरर एरेको साथ नयाँ नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटर।घटना प्रकाश प्रवाह C0 नौ रंगीन प्रकाश प्रवाह C1-C9 मा विभाजित छ र छवि सेन्सर S द्वारा पत्ता लगाइएको छ।
विकसित नयाँ नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटरमा दुई-तह डाइक्रोइक मिरर ग्रेटिङ् र छवि सेन्सर छ, चित्र १b मा देखाइएको छ।तल्लो तहमा, पाँचवटा डाइक्रोइक मिररहरू 45° दायाँतिर झुकेका छन्, डेकामरहरूको एरेको केन्द्रबाट दायाँतिर पङ्क्तिबद्ध छन्।माथिल्लो तहमा, पाँचवटा अतिरिक्त डाइक्रोइक मिररहरू ४५° बायाँतिर झुकेका छन् र केन्द्रबाट बायाँतिर अवस्थित छन्।तल्लो तहको बायाँपट्टि डिक्रोइक ऐना र माथिल्लो तहको दायाँपट्टिको डाइक्रोइक ऐनाले एकअर्कालाई ओभरल्याप गर्दछ।घटना प्रकाश प्रवाह (C0) लाई तलबाट चार बहिर्गमन क्रोमेटिक फ्लक्सहरू (C1-C4) दायाँमा पाँच डाइक्रोइक मिररहरू र पाँच बहिर्गमन क्रोमेटिक फ्लक्सहरू (C5-C4) बायाँ C9 मा पाँच डाइक्रोइक मिररहरूद्वारा विभाजित गरिएको छ।परम्परागत नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटरहरू जस्तै, सबै नौ रङ स्ट्रिमहरू सीधा छवि सेन्सर (एस) मा इन्जेक्ट गरिन्छ र एकै साथ पत्ता लगाइन्छ।फिगर 1a र 1b को तुलना गर्दा, कसैले देख्न सक्छ कि नयाँ नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटरको मामलामा, नौ रङ प्रवाहहरूको अधिकतम भिन्नता र सबैभन्दा लामो अप्टिकल पथ लम्बाइ आधा छ।
अति-सानो दुई-तह डाइक्रोइक मिरर एरे 29 मिमी (चौडाई) × 31 मिमी (गहिराइ) × 6 मिमी (उचाइ) को विस्तृत निर्माण चित्र 2 मा देखाइएको छ। दशमलव डाइक्रोइक मिरर एरे दायाँमा पाँच डाइक्रोइक मिररहरू समावेश गर्दछ। (M1-M5) र बाँयामा पाँच डाइक्रोइक मिररहरू (M6-M9 र अर्को M5), प्रत्येक डिक्रोइक मिरर माथिल्लो एल्युमिनियम कोष्ठकमा फिक्स गरिएको छ।सबै डाइक्रोइक मिररहरू ऐना मार्फत प्रवाहको अपवर्तनको कारण समानान्तर विस्थापनको लागि क्षतिपूर्ति गर्न स्तब्ध हुन्छन्।M1 तल, ब्यान्ड-पास फिल्टर (BP) फिक्स गरिएको छ।M1 र BP आयामहरू 10mm (लामो पक्ष) x 1.9mm (छोटो पक्ष) x 0.5mm (मोटाई) छन्।बाँकी डाइक्रोइक मिररहरूको आयामहरू 15 मिमी × 1.9 मिमी × 0.5 मिमी छन्।M1 र M2 बीचको म्याट्रिक्स पिच 1.7 मिमी छ, जबकि अन्य डाइक्रोइक मिररहरूको म्याट्रिक्स पिच 1.6 मिमी छ।अंजीर मा।2c ले घटना प्रकाश प्रवाह C0 र नौ रंगीन प्रकाश प्रवाहहरू C1-C9 लाई संयोजन गर्दछ, मिररहरूको डे-चेम्बर म्याट्रिक्सद्वारा अलग गरिएको।
दुई-तह डाइक्रोइक मिरर म्याट्रिक्सको निर्माण।(a) परिप्रेक्ष्य दृश्य र (b) दुई-तह डाइक्रोइक मिरर एरेको क्रस-सेक्शनल दृश्य (आयामहरू 29 मिमी x 31 मिमी x 6 मिमी)।यसमा तल्लो तहमा अवस्थित पाँचवटा डाइक्रोइक मिररहरू (M1-M5), माथिल्लो तहमा अवस्थित पाँचवटा डाइक्रोइक मिररहरू (M6-M9 र अर्को M5) र M1 तल रहेको ब्यान्डपास फिल्टर (BP) हुन्छन्।(c) C0 र C1-C9 ओभरल्यापको साथ ठाडो दिशामा क्रस-सेक्शनल दृश्य।
तेर्सो दिशामा एपर्चरको चौडाइ, चित्र 2, c मा चौडाइ C0 द्वारा संकेत गरिएको छ, 1 मिमी छ, र चित्र 2, c को समतलमा लम्बवत दिशामा, एल्युमिनियम कोष्ठकको डिजाइनद्वारा दिइएको, - 7 मिमी।अर्थात्, नयाँ नौ रंगको स्पेक्ट्रोमिटरमा १ एमएम × ७ एमएमको ठूलो एपर्चर साइज छ।C4 को अप्टिकल मार्ग C1-C9 मध्ये सबैभन्दा लामो छ, र माथिको अति-सानो आकार (29 mm × 31 mm × 6 mm) को कारण, dichroic mirror array भित्र C4 को अप्टिकल मार्ग 12 mm छ।एकै समयमा, C5 को अप्टिकल पथ लम्बाइ C1-C9 मध्ये सबैभन्दा छोटो छ, र C5 को अप्टिकल पथ लम्बाइ 5.7mm छ।त्यसैले, अप्टिकल मार्ग लम्बाइ मा अधिकतम भिन्नता 6.3 मिमी छ।माथिको अप्टिकल पथ लम्बाइहरू M1-M9 र BP (क्वार्ट्जबाट) को अप्टिकल प्रसारणको लागि अप्टिकल पथ लम्बाइको लागि सच्याइएका छन्।
М1−М9 र VR को वर्णक्रमीय गुणहरू गणना गरिन्छ ताकि प्रवाहहरू С1, С2, С3, С4, С5, С6, С7, С8 र С9 तरंगदैर्ध्य दायरा 520–540, 540–560, 560-5800 मा छन्। –६००, ६००–६२०, ६२०–६४०, ६४०–६६०, ६६०–६८०, र ६८०–७०० एनएम, क्रमशः।
डेकाक्रोमेटिक मिररको निर्मित म्याट्रिक्सको फोटो चित्र 3a मा देखाइएको छ।M1-M9 र BP क्रमशः 45-डिग्री ढलान र एल्युमिनियम समर्थनको तेर्सो प्लेनमा टाँसिएका छन्, जबकि M1 र BP चित्रको पछाडि लुकेका छन्।
डेकान मिरर र यसको प्रदर्शनको एर्रेको उत्पादन।(a) बनावटी डेकाक्रोमेटिक मिररहरूको एर्रे।(b) 1 mm × 7 mm नौ-रङ विभाजित छवि कागजको पानामा डेकाक्रोमेटिक ऐना र सेतो प्रकाशको साथ ब्याकलिटको अगाडि राखिएको छ।(c) पछाडिबाट सेतो प्रकाशले उज्यालो पारिएको डेकोक्रोमेटिक ऐनाहरूको एर्रे।(d) डेकेन मिरर एरेबाट निस्कने नौ-रङ्ग विभाजन स्ट्रिम, c मा डेकेन मिरर एरेको अगाडि धुवाँले भरिएको एक्रिलिक क्यानिस्टर राखेर र कोठा अँध्यारो गरेर अवलोकन गरियो।
M1-M9 C0 को घटनाको कोणमा 45° को मापन गरिएको प्रसारण स्पेक्ट्रा र 0° को घटनाको कोणमा BP C0 को मापन गरिएको ट्रान्समिशन स्पेक्ट्रम चित्रमा देखाइएको छ।४ क।C0 को सापेक्ष C1-C9 को प्रसारण स्पेक्ट्रा चित्र मा देखाइएको छ।४ ख।यी स्पेक्ट्रालाई फिगमा स्पेक्ट्राबाट गणना गरिएको थियो।चित्र 4a मा अप्टिकल पथ C1-C9 अनुसार 4a।1b र 2c।उदाहरणका लागि, TS(C4) = TS (BP) × [1 − TS (M1)] × TS (M2) × TS (M3) × TS (M4) × [1 − TS (M5)], TS(C9 ) = TS (BP) × TS (M1) × [1 − TS (M6)] × TS (M7) × TS (M8) × TS (M9) × [1 − TS (M5)], जहाँ TS(X) र [ 1 − TS(X)] क्रमशः X को प्रसारण र प्रतिबिम्ब स्पेक्ट्रा हो।चित्र 4b मा देखाइए अनुसार, C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 र C9 को ब्यान्डविथ (ब्यान्डविथ ≥50%) 521-540, 541-562, 563-580, 581-602, 603 हो। -६२३, ६२४-६४१, ६४२-६५७, ६५९-६८० र ६८२-६९९ एनएम।यी परिणामहरू विकसित दायराहरूसँग अनुरूप छन्।थप रूपमा, C0 प्रकाशको उपयोग दक्षता उच्च छ, त्यो हो, औसत अधिकतम C1-C9 प्रकाश प्रसारण 92% हो।
एक dichroic मिरर र एक विभाजित नौ-रङ प्रवाह को प्रसारण स्पेक्ट्रा।(a) M1-M9 को 45° घटनामा र BP 0° घटनामा मापन गरिएको प्रसारण स्पेक्ट्रा।(b) C1-C9 को ट्रान्समिशन स्पेक्ट्रा (a) बाट गणना गरिएको C0 को सापेक्ष।
अंजीर मा।3c, डाइक्रोइक मिररहरूको एर्रे ठाडो रूपमा अवस्थित छ, त्यसैले चित्र 3a मा यसको दायाँ छेउ माथिल्लो छेउ हो र collimated LED (C0) को सेतो किरण ब्याकलिट छ।चित्र 3a मा देखाइएको डेकाक्रोमेटिक मिररहरूको एरे 54 मिमी (उचाइ) × 58 मिमी (गहिराइ) × 8.5 मिमी (मोटाई) एडाप्टरमा माउन्ट गरिएको छ।अंजीर मा।3d, चित्र मा देखाइएको राज्य को अतिरिक्त।3c, धुवाँले भरिएको एक्रिलिक ट्याङ्कीलाई डेकोक्रोमेटिक ऐनाको अगाडि राखिएको थियो, कोठाको बत्तीहरू बन्द गरिएको थियो।नतिजाको रूपमा, ट्यांकमा नौ डाइक्रोइक स्ट्रिमहरू देखिने छन्, डेकाट्रोइक मिररहरूको एर्रेबाट निस्कन्छ।प्रत्येक स्प्लिट स्ट्रिममा 1 × 7 मिमीको आयाम भएको आयताकार क्रस सेक्शन हुन्छ, जुन नयाँ नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटरको एपर्चर साइजसँग मेल खान्छ।चित्र 3b मा, कागजको पाना चित्र 3c मा डाइक्रोइक मिररहरूको एर्रेको अगाडि राखिएको छ, र कागजमा प्रक्षेपित नौ डाइक्रोइक स्ट्रिमहरूको 1 x 7 मिमी छवि कागजको आन्दोलनको दिशाबाट अवलोकन गरिएको छ।धाराहरू।अंजीरमा नौ रङ विभाजन स्ट्रिमहरू।3b र d C4, C3, C2, C1, C5, C6, C7, C8 र C9 माथि देखि तल सम्म छन्, जसलाई 1 र 2. 1b र 2c मा पनि देख्न सकिन्छ।तिनीहरू तिनीहरूको तरंगदैर्ध्य अनुरूप रंगहरूमा अवलोकन गरिन्छ।LED को कम सेतो प्रकाश तीव्रता (पूरक चित्र S3 हेर्नुहोस्) र C9 (682–699 nm) लाई चित्रमा खिच्न प्रयोग गरिएको रङ क्यामेराको संवेदनशीलताका कारण। अन्य विभाजन प्रवाहहरू कमजोर छन्।त्यसैगरी, C9 नाङ्गो आँखाले बेहोस रूपमा देखिन्थ्यो।यसैबीच, C2 (माथिबाट दोस्रो स्ट्रिम) चित्र 3 मा हरियो देखिन्छ, तर नाङ्गो आँखामा बढी पहेंलो देखिन्छ।
चित्र 3c देखि d सम्मको संक्रमण पूरक भिडियो 1 मा देखाइएको छ। LED बाट सेतो प्रकाश डेकाक्रोमेटिक मिरर एरेबाट गुजरे पछि, यो एकै साथ नौ रङ स्ट्रिमहरूमा विभाजित हुन्छ।अन्तमा, भ्याटको धुवाँ बिस्तारै माथिबाट तलसम्म फैलियो, जसले गर्दा नौ रङ्गका पाउडरहरू पनि माथिदेखि तलसम्म गायब भए।यसको विपरित, सप्लिमेन्टरी भिडियो २ मा, जब डेकाक्रोमेटिक मिररहरूको एरेमा प्रकाश प्रवाह घटनाको तरंगदैर्ध्य 690, 671, 650, 632, 610, 589, 568, 550 र ​​532n को क्रममा लामोबाट छोटोमा परिवर्तन गरिएको थियो। ।, C9, C8, C7, C6, C5, C4, C3, C2, र C1 को क्रममा नौ विभाजित स्ट्रिमहरूको केवल सम्बन्धित विभाजित स्ट्रिमहरू प्रदर्शित हुन्छन्।एक्रिलिक जलाशय एक क्वार्ट्ज पूल द्वारा प्रतिस्थापित गरिएको छ, र प्रत्येक बन्द गरिएको प्रवाहको फ्लेक्सहरू ढलान माथिको दिशाबाट स्पष्ट रूपमा अवलोकन गर्न सकिन्छ।थप रूपमा, उप-भिडियो 3 सम्पादन गरिएको छ कि उप-भिडियो 2 को तरंगदैर्ध्य परिवर्तन भाग पुन: प्ले गरिएको छ।यो दर्पण को एक decochromatic सरणी को विशेषताहरु को सबै भन्दा स्पष्ट अभिव्यक्ति हो।
माथिका नतिजाहरूले देखाउँछन् कि निर्मित डेकाक्रोमेटिक मिरर एरे वा नयाँ नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटरले उद्देश्य अनुसार काम गर्दछ।नयाँ नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटर छवि सेन्सर बोर्डमा सीधा एडेप्टरहरूसँग डेकाक्रोमेटिक मिररहरूको एरे माउन्ट गरेर बनाइएको छ।
400 देखि 750 nm सम्मको तरंग दैर्ध्य दायरा भएको चमकदार प्रवाह, चार विकिरण बिन्दुहरू φ50 μm द्वारा उत्सर्जित, चित्र 2c को समतलमा लम्बवत दिशामा 1 मिमी अन्तरालहरूमा अवस्थित, क्रमशः 31, 34 अनुसन्धान गर्दछ। चार-लेन्स एरे समावेश छन्। चार लेन्सहरू φ1 mm फोकल लम्बाइ 1.4 mm र 1 mm को पिच।चार संकलित स्ट्रिमहरू (चार C0) नयाँ नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटरको DP मा 1 मिमी अन्तरालमा राखिएको घटना हो।डाइक्रोइक मिररहरूको एर्रेले प्रत्येक स्ट्रिम (C0) लाई नौ रङ स्ट्रिमहरू (C1-C9) मा विभाजन गर्दछ।परिणामस्वरूप 36 स्ट्रिमहरू (C1-C9 को चार सेटहरू) त्यसपछि सिधै CMOS (S) छवि सेन्सरमा सिधै डाइक्रोइक मिररहरूको एर्रेमा जडान गरिन्छ।फलस्वरूप, चित्र 5a मा देखाइए अनुसार, सानो अधिकतम अप्टिकल पथ भिन्नता र छोटो अधिकतम अप्टिकल पथको कारणले, सबै 36 स्ट्रिमहरूको छविहरू एकैसाथ र स्पष्ट रूपमा एउटै साइजमा पत्ता लगाइयो।डाउनस्ट्रीम स्पेक्ट्रा अनुसार (पूरक चित्र S4 हेर्नुहोस्), चार समूह C1, C2 र C3 को छवि तीव्रता अपेक्षाकृत कम छ।छत्तीस तस्बिरहरू ०.५७ ± ०.०५ मिमी आकारका थिए (मतलब ± SD)।यसरी, छवि म्याग्निफिकेशन औसत 11.4 भयो।तस्बिरहरू बीचको ठाडो स्पेसिङ औसत 1 मिमी (लेन्स एरेको रूपमा समान स्पेसिङ) र तेर्सो स्पेसिङ औसत 1.6 मिमी (डिक्रोइक मिरर एरेको रूपमा समान स्पेसिङ) हुन्छ।किनभने छविको आकार छविहरू बीचको दूरी भन्दा धेरै सानो छ, प्रत्येक छवि स्वतन्त्र रूपमा मापन गर्न सकिन्छ (कम क्रसस्टकको साथ)।यसैबीच, हाम्रो अघिल्लो अध्ययनमा प्रयोग गरिएको परम्परागत सात-रङ स्पेक्ट्रोमिटरद्वारा रेकर्ड गरिएका अट्ठाईस स्ट्रिमहरूको छविहरू चित्र 5 B मा देखाइएको छ। सात डाइक्रोइक मिररहरूको एर्रे नौ डाइक्रोइकको एर्रेबाट दुईवटा दायाँ डिक्रोइक मिररहरू हटाएर सिर्जना गरिएको थियो। चित्र 1a मा दर्पण।सबै छविहरू तीखो हुँदैनन्, छविको आकार C1 देखि C7 सम्म बढ्छ।अट्ठाईस छविहरू ०.७० ± ०.१९ मिमी आकारमा छन्।त्यसकारण, सबै छविहरूमा उच्च छवि रिजोल्युसन कायम राख्न गाह्रो छ।चित्र 5b मा छवि आकार 28 को लागि भिन्नताको गुणांक (CV) 28% थियो, जबकि चित्र 5a मा छवि आकार 36 को लागि CV घटेर 9% भयो।माथिका नतिजाहरूले देखाउँछन् कि नयाँ नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटरले एकै साथ मापन गरिएका रङहरूको संख्या सात बाट नौ सम्म मात्र बढाउँदैन, तर प्रत्येक रङको लागि उच्च छवि रिजोल्युसन पनि छ।
परम्परागत र नयाँ स्पेक्ट्रोमिटरहरू द्वारा बनाईएको विभाजित छविको गुणस्तरको तुलना।(a) नयाँ नौ-रङ्ग स्पेक्ट्रोमिटर द्वारा उत्पन्न नौ-रङ अलग छविहरू (C1-C9) को चार समूह।(b) परम्परागत सात-रङ स्पेक्ट्रोमिटरको साथ बनेको सात-रङ अलग गरिएका छविहरू (C1-C7) को चार सेट।चार उत्सर्जन बिन्दुहरूबाट 400 देखि 750 nm सम्मको तरंग दैर्ध्य भएका फ्लक्सहरू (C0) क्रमशः प्रत्येक स्पेक्ट्रोमिटरमा संकलित र घटना हुन्छन्।
नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटरको वर्णक्रमीय विशेषताहरू प्रयोगात्मक रूपमा मूल्याङ्कन गरिएको थियो र मूल्याङ्कन परिणामहरू चित्र 6 मा देखाइएको छ। नोट गर्नुहोस् कि चित्र 6a ले चित्र 5a जस्तै परिणामहरू देखाउँछ, अर्थात् 4 C0 400–750 nm को तरंग लम्बाइमा, सबै 36 छविहरू पत्ता लगाइन्छ। (4 समूह C1-C9)।यसको विपरित, चित्र 6b–j मा देखाइए अनुसार, जब प्रत्येक C0 को 530, 550, 570, 590, 610, 630, 650, 670, वा 690 nm को विशिष्ट तरंग लम्बाइ हुन्छ, त्यहाँ लगभग चारवटा समान छविहरू छन् (चार समूहहरू पत्ता लगाइयो C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 वा C9)।यद्यपि, चार सम्बन्धित छविहरूसँग जोडिएका केही छविहरू धेरै कमजोर रूपमा पत्ता लगाइएका छन् किनभने चित्र 4b मा देखाइएको C1–C9 ट्रान्समिशन स्पेक्ट्रा थोरै ओभरल्याप हुन्छ र प्रत्येक C0 सँग विधिमा वर्णन गरिए अनुसार विशिष्ट तरंग दैर्ध्यमा 10 एनएम ब्यान्ड हुन्छ।यी परिणामहरू चित्रमा देखाइएको C1-C9 प्रसारण स्पेक्ट्रासँग अनुरूप छन्।4b र पूरक भिडियोहरू 2 र 3। अर्को शब्दमा, नौ रङ स्पेक्ट्रोमिटरले चित्रमा देखाइएका नतिजाहरूको आधारमा अपेक्षित रूपमा काम गर्दछ।४ ख।तसर्थ, यो निष्कर्ष निकालिएको छ कि छवि तीव्रता वितरण C1-C9 प्रत्येक C0 को स्पेक्ट्रम हो।
नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटरको स्पेक्ट्रल विशेषताहरू।घटना प्रकाश (चार C0) को तरंग लम्बाइ (a) 400-750 nm (चित्र 5a मा देखाइए अनुसार), (b) हुँदा नयाँ नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटरले नौ-रङ अलग गरिएका छविहरू (C1-C9) को चार सेटहरू उत्पन्न गर्दछ। ५३० एनएमnm, (c) 550 nm, (d) 570 nm, (e) 590 nm, (f) 610 nm, (g) 630 nm, (h) 650 nm, (i) 670 nm, (j) 690 nm, क्रमशः।
विकसित नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटर चार-केशिका इलेक्ट्रोफोरेसिसको लागि प्रयोग गरिएको थियो (विवरणका लागि, पूरक सामग्री हेर्नुहोस्) 31,34,35।चार-केशिका म्याट्रिक्स लेजर विकिरण साइटमा 1 मिमी अन्तरालहरूमा अवस्थित चार केशिकाहरू (बाहिरी व्यास 360 μm र भित्री व्यास 50 μm) समावेश गर्दछ।FL-6C (डाई 1), JOE-6C (डाई 2), dR6G (डाई 3), TMR-6C (डाई 4), CXR-6C (डाई 5), TOM- जस्ता 8 रंगहरू सहित लेबल गरिएको DNA टुक्राहरू समावेश भएका नमूनाहरू। 6C (डाइ 6), LIZ (डाई 7), र WEN (डाइ 8) फ्लोरोसेन्ट तरंगदैर्ध्यको आरोही क्रममा, प्रत्येक चार केशिकाहरूमा विभाजित (यसपछि Cap1, Cap2, Cap3, र Cap4 भनिन्छ)।Cap1-Cap4 बाट लेजर-प्रेरित फ्लोरोसेन्स चार लेन्सहरूको एर्रेसँग मिलाइएको थियो र एकै साथ नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटरसँग रेकर्ड गरिएको थियो।इलेक्ट्रोफोरेसिसको समयमा नौ-रङ (C1-C9) फ्लोरोसेन्सको तीव्रता गतिशीलता, अर्थात्, प्रत्येक केशिकाको नौ-रङ इलेक्ट्रोफोरेग्राम, चित्र 7a मा देखाइएको छ।Cap1-Cap4 मा एक बराबर नौ-रङ इलेक्ट्रोफोरेग्राम प्राप्त हुन्छ।चित्र 7a मा Cap1 तीरहरू द्वारा संकेत गरिए अनुसार, प्रत्येक नौ-रङ इलेक्ट्रोफोरेग्राममा आठ चुचुराहरूले क्रमशः Dye1-Dye8 बाट एक फ्लोरोसेन्स उत्सर्जन देखाउँछन्।
नौ-रङको चार-केशिका इलेक्ट्रोफोरेसिस स्पेक्ट्रोमिटर प्रयोग गरेर आठ रंगहरूको एकै साथ मात्रा।(a) प्रत्येक केशिकाको नौ-रंग (C1-C9) इलेक्ट्रोफोरेग्राम।तीर Cap1 द्वारा संकेत गरिएका आठ चुचुराहरूले आठ रङहरू (Dye1-Dye8) को व्यक्तिगत फ्लोरोसेन्स उत्सर्जन देखाउँछन्।तीरका रङहरू रङहरू (b) र (c) सँग मेल खान्छ।(b) प्रति केशिकामा आठ रङहरू (Dye1-Dye8) को फ्लोरोसेन्स स्पेक्ट्रा।c आठ रङहरूको इलेक्ट्रोफेरोग्राम (Dye1-Dye8) प्रति केशिका।Dye7-लेबल गरिएको DNA टुक्राहरूको चुचुराहरू तीरहरूद्वारा सङ्केत गरिएका छन्, र तिनीहरूको Cap4 आधार लम्बाइहरू सङ्केत गरिएका छन्।
आठ चुचुराहरूमा C1–C9 को तीव्रता वितरण चित्रमा देखाइएको छ।7b, क्रमशः।C1-C9 र Dye1-Dye8 दुबै तरंगदैर्ध्य क्रममा भएकाले, Fig. 7b मा आठ वितरणहरूले Dye1-Dye8 को प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रा क्रमिक रूपमा बायाँबाट दायाँ देखाउँछन्।यस अध्ययनमा Dye1, Dye2, Dye3, Dye4, Dye5, Dye6, Dye7 र Dye8 क्रमशः म्याजेन्टा, बैजनी, नीलो, सियान, हरियो, पहेँलो, सुन्तला र रातो रंगमा देखिन्छन्।ध्यान दिनुहोस् कि चित्र 7a मा तीरहरूको रङहरू चित्र 7b मा रङको रंगहरूसँग मेल खान्छ।चित्र 7b मा प्रत्येक स्पेक्ट्रमको लागि C1-C9 प्रतिदीप्ति तीव्रताहरू सामान्य गरिएको थियो ताकि तिनीहरूको योगफल एक बराबर हुन्छ।Cap1-Cap4 बाट आठ बराबर फ्लोरोसेन्स स्पेक्ट्रा प्राप्त गरियो।डाई 1-डाइ 8 बीचको फ्लोरोसेन्सको स्पेक्ट्रल ओभरल्यापलाई स्पष्ट रूपमा अवलोकन गर्न सकिन्छ।
चित्र 7c मा देखाइए अनुसार, प्रत्येक केशिकाको लागि, चित्र 7a मा नौ-रङ इलेक्ट्रोफोरेग्रामलाई चित्र 7b मा आठ फ्लोरोसेन्स स्पेक्ट्रामा आधारित बहु-घटक विश्लेषणद्वारा आठ-रङ इलेक्ट्रोफेरोग्राममा रूपान्तरण गरियो (विवरणका लागि पूरक सामग्री हेर्नुहोस्)।Figure 7a मा फ्लोरोसेन्सको स्पेक्ट्रल ओभरल्याप चित्र 7c मा देखाइएको छैन, Dye1-Dye8 लाई प्रत्येक समय बिन्दुमा व्यक्तिगत रूपमा पहिचान गर्न र मात्रा निर्धारण गर्न सकिन्छ, भले पनि Dye1-Dye8 फ्लोरोसेसको विभिन्न मात्राहरू एकै समयमा।यो परम्परागत सात-रङ पत्ता लगाउन सकिँदैन, तर विकसित नौ-रङ पत्ता लगाउन सकिन्छ।चित्र 7c मा तीर Cap1 द्वारा देखाइएको रूपमा, केवल फ्लोरोसेन्ट उत्सर्जन सिंगलहरू Dye3 (नीलो), Dye8 (रातो), Dye5 (हरियो), Dye4 (सियान), Dye2 (बैजनी), Dye1 (मजेन्टा), र Dye6 (पहेँलो) ) अपेक्षित कालक्रमानुसार अवलोकन गरिन्छ।डाई 7 (सुन्तला) को फ्लोरोसेन्ट उत्सर्जनको लागि, सुन्तला एरो द्वारा संकेत गरिएको एकल शिखरको अतिरिक्त, धेरै अन्य एकल चुचुराहरू अवलोकन गरियो।यो नतिजा यस तथ्यको कारण हो कि नमूनाहरूमा साइज मापदण्डहरू थिए, Dye7 लेबल गरिएको DNA टुक्राहरू विभिन्न आधार लम्बाइहरू थिए।चित्र 7c मा देखाइए अनुसार, Cap4 का लागि यी आधार लम्बाइहरू 20, 40, 60, 80, 100, 114, 120, 140, 160, 180, 200, 214 र 220 आधार लम्बाइहरू हुन्।
दुई-तह डाइक्रोइक मिररहरूको म्याट्रिक्स प्रयोग गरेर विकसित गरिएको नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटरका मुख्य विशेषताहरू सानो आकार र सरल डिजाइन हुन्।अंजीर मा देखाइएको एडाप्टर भित्र decachromatic मिरर को एरे देखि।3c सीधै छवि सेन्सर बोर्डमा माउन्ट गरिएको छ (हेर्नुहोस् चित्र। S1 र S2), नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटरमा एडाप्टरको समान आयामहरू छन्, अर्थात् 54 × 58 × 8.5 मिमी।(मोटाई)।यो अल्ट्रा-सानो साइज ग्रेटिङ् वा प्रिज्म प्रयोग गर्ने परम्परागत स्पेक्ट्रोमिटरहरू भन्दा सानो परिमाणको दुई देखि तीन अर्डर हो।थप रूपमा, नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटर कन्फिगर गरिएको छ कि प्रकाशले छवि सेन्सरको सतहलाई लम्बवत रूपमा प्रहार गर्दछ, माइक्रोस्कोप, प्रवाह साइटोमिटरहरू, वा विश्लेषकहरू जस्ता प्रणालीहरूमा नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटरको लागि ठाउँ सजिलैसँग आवंटित गर्न सकिन्छ।प्रणालीको अझ ठूलो लघुकरणको लागि केशिका ग्रेटिंग इलेक्ट्रोफोरेसिस विश्लेषक।एकै समयमा, नौ रङ स्पेक्ट्रोमिटरमा प्रयोग हुने दस डाइक्रोइक मिरर र ब्यान्डपास फिल्टरको साइज 10×1.9×0.5 mm वा 15×1.9×0.5 mm मात्र हुन्छ।यसरी, 100 भन्दा बढी यस्ता साना डाइक्रोइक मिररहरू र ब्यान्डपास फिल्टरहरू क्रमशः डाइक्रोइक मिरर र 60 एमएम २ ब्यान्डपास फिल्टरबाट काट्न सकिन्छ।त्यसैले, decachromatic ऐना को एक एरे कम लागत मा निर्माण गर्न सकिन्छ।
नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटरको अर्को विशेषता यसको उत्कृष्ट वर्णक्रमीय विशेषताहरू हो।विशेष गरी, यसले स्न्यापशटहरूको वर्णक्रमीय छविहरूको अधिग्रहणलाई अनुमति दिन्छ, त्यो हो, वर्णक्रमीय जानकारीको साथ छविहरूको एक साथ अधिग्रहण।प्रत्येक छविको लागि, 520 देखि 700 एनएम र 20 एनएमको रिजोल्युसनको तरंगदैर्ध्य दायराको साथ एक निरन्तर स्पेक्ट्रम प्राप्त गरियो।अर्को शब्दमा, प्रत्येक छविको लागि प्रकाशको नौ रङ तीव्रताहरू पत्ता लगाइन्छ, अर्थात् नौ 20 एनएम ब्यान्डहरू समान रूपमा तरंगदैर्ध्य दायरा 520 देखि 700 एनएम सम्म विभाजित हुन्छन्।डाइक्रोइक मिरर र ब्यान्डपास फिल्टरको वर्णक्रमीय विशेषताहरू परिवर्तन गरेर, नौ ब्यान्डहरूको तरंग लम्बाइ दायरा र प्रत्येक ब्यान्डको चौडाइ समायोजन गर्न सकिन्छ।नौ रङ पत्ता लगाउने स्पेक्ट्रल इमेजिङको साथ फ्लोरोसेन्स मापनको लागि मात्र प्रयोग गर्न सकिँदैन (यस रिपोर्टमा वर्णन गरिएको छ), तर स्पेक्ट्रल इमेजिङ प्रयोग गरेर अन्य धेरै सामान्य अनुप्रयोगहरूको लागि पनि।यद्यपि हाइपरस्पेक्ट्रल इमेजिङले सयौं रङहरू पत्ता लगाउन सक्छ, यो फेला परेको छ कि पत्ता लगाउन सकिने रङहरूको संख्यामा उल्लेखनीय कमीको साथ पनि, दृश्यको क्षेत्रमा धेरै वस्तुहरू धेरै अनुप्रयोगहरू 38,39,40 को लागि पर्याप्त शुद्धतासँग पहिचान गर्न सकिन्छ।किनभने स्पेक्टल रिजोलुसन, स्पेक्ट्रल रिजोलुसन, र टेम्पोरल रिजोलुसनको स्पेक्ट्रल इमेजिङमा ट्रेडअफ हुन्छ, रङहरूको संख्या घटाउँदा स्थानिय रिजोलुसन र टेम्पोरल रिजोलुसनमा सुधार हुन्छ।यसले यस अध्ययनमा विकसित गरिएको जस्तै सरल स्पेक्ट्रोमिटरहरू पनि प्रयोग गर्न सक्छ र गणनाको मात्रालाई थप घटाउन सक्छ।
यस अध्ययनमा, नौ रङहरूको पहिचानको आधारमा तिनीहरूको ओभरल्यापिङ फ्लोरोसेन्स स्पेक्ट्राको स्पेक्ट्रल पृथक्करणद्वारा आठ रङहरू एकैसाथ परिमाणित गरिएको थियो।समय र स्थानमा सहअस्तित्वमा एकैसाथ नौ रङहरू परिमाण गर्न सकिन्छ।नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटरको विशेष फाइदा यसको उच्च चमकदार प्रवाह र ठूलो एपर्चर (1 × 7 मिमी) हो।डेकेन मिरर एरेमा एपर्चरबाट प्रत्येक नौ तरंग दैर्ध्य दायराहरूमा 92% प्रकाशको अधिकतम प्रसारण हुन्छ।520 देखि 700 एनएम सम्मको तरंगदैर्ध्य दायरामा घटना प्रकाश प्रयोग गर्ने क्षमता लगभग 100% छ।तरंग दैर्ध्यको यस्तो फराकिलो दायरामा, कुनै विवर्तन ग्रेटिङ्ले प्रयोगको यस्तो उच्च दक्षता प्रदान गर्न सक्दैन।कुनै निश्चित तरंग दैर्ध्यमा विवर्तन ग्रेटिङ्को विवर्तन दक्षता ९०% भन्दा बढी भए पनि, त्यो तरंग दैर्ध्य र विशेष तरंगदैर्ध्य बीचको भिन्नता बढ्दै जाँदा अर्को तरंग दैर्ध्यमा विवर्तन दक्षता घट्छ।Fig. 2c मा विमानको दिशामा लम्बवत एपर्चर चौडाइ 7 mm देखि छवि सेन्सरको चौडाइमा विस्तार गर्न सकिन्छ, जस्तै यस अध्ययनमा प्रयोग गरिएको छवि सेन्सरको मामलामा, decamer array लाई थोरै परिमार्जन गरेर।
नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटर यस अध्ययनमा देखाइए अनुसार केशिका इलेक्ट्रोफोरेसिसको लागि मात्र नभई अन्य विभिन्न उद्देश्यका लागि पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ।उदाहरणका लागि, तलको चित्रमा देखाइए अनुसार, फ्लोरोसेन्स माइक्रोस्कोपमा नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटर लागू गर्न सकिन्छ।नमूनाको विमान नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटरको छवि सेन्सरमा 10x उद्देश्य मार्फत प्रदर्शित हुन्छ।वस्तुनिष्ठ लेन्स र छवि सेन्सर बीचको अप्टिकल दूरी 200 मिमी छ, जबकि नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटर र छवि सेन्सरको घटना सतह बीचको अप्टिकल दूरी मात्र 12 मिमी छ।तसर्थ, छवि घटनाको विमानमा लगभग एपर्चर (1 × 7 मिमी) को आकारमा काटियो र नौ रङ छविहरूमा विभाजित गरियो।अर्थात्, नमूना विमानमा ०.१×०.७ मिमी क्षेत्रमा नौ-रङ स्न्यापसटको स्पेक्ट्रल छवि लिन सकिन्छ।थप रूपमा, चित्र 2c मा तेर्सो दिशामा उद्देश्यको सापेक्ष नमूना स्क्यान गरेर नमूना विमानमा ठूलो क्षेत्रको नौ-रङ स्पेक्ट्रल छवि प्राप्त गर्न सम्भव छ।
डेकाक्रोमेटिक मिरर एरे कम्पोनेन्टहरू, M1-M9 र BP, Asahi Spectra Co. Ltd. द्वारा मानक वर्षा विधिहरू प्रयोग गरेर अनुकूलन गरिएको थियो।मल्टिलेयर डाइलेक्ट्रिक सामग्रीहरू व्यक्तिगत रूपमा दस क्वार्ट्ज प्लेटहरू 60 × 60 मिमी आकारमा र 0.5 मिमी मोटोमा लागू गरियो, निम्न आवश्यकताहरू पूरा गर्दै: M1: IA = 45°, R ≥ 90% 520–590 nm मा, Tave ≥ 90% 610– मा ६१० एनएम700 nm, M2: IA = 45°, R ≥ 90% 520–530 nm मा, Tave ≥ 90% 550–600 nm मा, M3: IA = 45°, R ≥ 90% मा 540–590 nm, 570–600 nm मा %, M4: IA = 45°, R ≥ 90% 560–570 nm मा, Tave ≥ 90% 590–600 nm मा, M5: IA = 45°, R ≥ 98% मा 580-600m , R ≥ 98% 680–700 nm मा, M6: IA = 45°, Tave ≥ 90% 600–610 nm मा, R ≥ 90% 630–700 nm मा, M7: IA = 45°, R ≥ %90 मा 620–630 nm, Taw ≥ 90% 650–700 nm मा, M8: IA = 45°, R ≥ 90% 640–650 nm मा, Taw ≥ 90% मा 670–700 nm, M9: IA = 45°, R ≥ 90% ≥ 90% 650-670 nm मा, Tave ≥ 90% 690-700 nm मा, BP: IA = 0°, T ≤ 0.01% 505 nm मा, Tave ≥ 95% 530-690 nm 030-690 nm मा -690 nm मा र T ≤ 1% 725-750 nm मा, जहाँ IA, T, Tave, र R घटना कोण, प्रसारण, औसत प्रसारण, र अध्रुवीकृत प्रकाश प्रतिबिम्ब हो।
LED प्रकाश स्रोत (AS 3000, AS ONE CORPORATION) द्वारा उत्सर्जित 400-750 nm को तरंग दैर्ध्य दायराको साथ सेतो प्रकाश (C0) मिलाइएको थियो र डाइक्रोइक मिररहरूको एर्रेको DP मा ठाडो रूपमा घटना भयो।LEDs को सेतो प्रकाश स्पेक्ट्रम पूरक चित्र S3 मा देखाइएको छ।एक्रिलिक ट्याङ्की (आयामहरू 150 × 150 × 30 मिमी) सीधा डेक्यामेरा मिरर एरेको अगाडि, PSU को विपरीत राख्नुहोस्।सुख्खा बरफलाई पानीमा डुबाउँदा उत्पन्न हुने धुवाँलाई डेकाक्रोमेटिक ऐनाबाट निस्कने नौ रङको C1-C9 स्प्लिट स्ट्रिमहरू अवलोकन गर्न एक्रिलिक ट्याङ्कीमा खन्याइयो।
वैकल्पिक रूपमा, कोलिमिटेड सेतो प्रकाश (C0) DP मा प्रवेश गर्नु अघि फिल्टर मार्फत पारित गरिन्छ।फिल्टरहरू मूल रूपमा 0.6 को अप्टिकल घनत्वको साथ तटस्थ घनत्व फिल्टरहरू थिए।त्यसपछि मोटर चालित फिल्टर (FW212C, FW212C, Thorlabs) प्रयोग गर्नुहोस्।अन्तमा, ND फिल्टर फेरि खोल्नुहोस्।नौ ब्यान्डपास फिल्टरहरूको ब्यान्डविथ क्रमशः C9, C8, C7, C6, C5, C4, C3, C2 र C1 सँग मेल खान्छ।40 (अप्टिकल लम्बाइ) x 42.5 (उचाइ) x 10 मिमी (चौडाइ) को आन्तरिक आयाम भएको क्वार्ट्ज सेललाई बीपीको विपरीत, डेकोक्रोमेटिक मिररहरूको एर्रेको अगाडि राखिएको थियो।क्वार्ट्ज सेलमा धुवाँको एकाग्रता कायम राख्नको लागि डिकाक्रोमेटिक मिरर एरेबाट निस्कने नौ-रङ C1-C9 विभाजित स्ट्रिमहरू कल्पना गर्नको लागि क्वार्ट्ज सेलमा धुवाँलाई ट्यूब मार्फत खुवाइन्छ।
डेकानिक मिररहरूको एर्रेबाट निस्किएको नौ-रङ विभाजित प्रकाश स्ट्रिमको भिडियो आईफोन XS मा टाइम-लेप्स मोडमा कैद गरिएको थियो।दृश्यका छविहरू 1 fps मा खिच्नुहोस् र 30 fps (वैकल्पिक भिडियो 1 को लागि) वा 24 fps (वैकल्पिक भिडियोहरू 2 र 3 को लागि) मा भिडियो सिर्जना गर्न छविहरू कम्पाइल गर्नुहोस्।
डिफ्युजन प्लेटमा ५० µm बाक्लो स्टेनलेस स्टील प्लेट (१ मिमी अन्तरालमा चार ५० माइक्रोमिटर व्यासको प्वालसहित) राख्नुहोस्।400-750 nm को तरंगदैर्ध्य भएको प्रकाश डिफ्यूजर प्लेटमा विकिरणित हुन्छ, 700 nm को कटअफ तरंग लम्बाइको साथ छोटो प्रसारण फिल्टर मार्फत हलोजन बत्तीबाट प्रकाश पास गरेर प्राप्त गरिन्छ।प्रकाश स्पेक्ट्रम पूरक चित्र S4 मा देखाइएको छ।वैकल्पिक रूपमा, प्रकाश 530, 550, 570, 590, 610, 630, 650, 670 र 690 nm मा केन्द्रित 10 एनएम ब्यान्डपास फिल्टरहरू मध्ये एकबाट पनि जान्छ र डिफ्यूजर प्लेटमा हिट हुन्छ।नतिजाको रूपमा, φ50 μm को व्यास र विभिन्न तरंग दैर्ध्यका साथ चार विकिरण बिन्दुहरू डिफ्यूजर प्लेटको विपरीत स्टेनलेस स्टील प्लेटमा बनाइयो।
चित्र 1 र 2 मा देखाइए अनुसार चार लेन्सहरू भएको चार-केशिका एरेलाई नौ-रङ स्पेक्ट्रोमिटरमा माउन्ट गरिएको छ। C1 र C2।चार केशिकाहरू र चार लेन्सहरू अघिल्लो अध्ययनहरूमा जस्तै थिए 31,34।505 एनएमको तरंग लम्बाइ र 15 मेगावाटको पावर भएको लेजर बीमलाई छेउबाट चार केशिकाहरूको उत्सर्जन बिन्दुहरूमा एकैसाथ र समान रूपमा विकिरण गरिन्छ।प्रत्येक उत्सर्जन बिन्दुद्वारा उत्सर्जित फ्लोरोसेन्सलाई सम्बन्धित लेन्सद्वारा मिलाइन्छ र डेकाक्रोमेटिक मिररहरूको एर्रेद्वारा नौ रङ स्ट्रिमहरूमा विभाजन गरिन्छ।परिणामस्वरूप 36 स्ट्रिमहरू त्यसपछि सीधा सीएमओएस छवि सेन्सर (C11440–52U, हमामात्सु फोटोनिक्स K·K।) मा इन्जेक्ट गरियो, र तिनीहरूका छविहरू एकै साथ रेकर्ड गरियो।
ABI PRISM® BigDye® प्राइमर साइकल सिक्वेन्सिङ रेडी रियाक्सन किट (एप्लाइड बायोसिस्टम्स), 4 μl GeneScan™ 600 LIZ™ डाई प्रत्येक केशिकाको लागि 1 μl PowerPlex® 6C म्याट्रिक्स मानक (Promega Corporation), 1 µl आकारको मानक मिक्स गरी मिसाइएको थियो।v2.0 (थर्मो फिशर वैज्ञानिक) र 14 μl पानी।PowerPlex® 6C म्याट्रिक्स मानकमा छवटा DNA टुक्राहरू छन् जसमा छवटा रंगहरू छन्: FL-6C, JOE-6C, TMR-6C, CXR-6C, TOM-6C, र WEN, अधिकतम तरंग लम्बाइको क्रममा।यी DNA टुक्राहरूको आधार लम्बाइहरू खुलासा गरिएको छैन, तर WEN, CXR-6C, TMR-6C, JOE-6C, FL-6C र TOM-6C ले लेबल गरिएको DNA टुक्राहरूको आधार लम्बाइको अनुक्रम ज्ञात छ।ABI PRISM® BigDye® प्राइमर साइकल सिक्वेन्सिङ रेडी रियाक्सन किटमा रहेको मिश्रणमा dR6G डाईले लेबल गरिएको DNA टुक्रा हुन्छ।डीएनए टुक्राहरूको आधारहरूको लम्बाइ पनि खुलासा गरिएको छैन।GeneScan™ 600 LIZ™ डाई साइज मानक v2.0 ले 36 LIZ-लेबल गरिएको DNA टुक्राहरू समावेश गर्दछ।यी DNA टुक्राहरूको आधार लम्बाइहरू 20, 40, 60, 80, 100, 114, 120, 140, 160, 180, 200, 214, 220, 240, 250, 260, 280, 130, 30,43,420 ३६०, ३८०, ४००, ४१४, ४२०, ४४०, ४६०, ४८०, ५००, ५१४, ५२०, ५४०, ५६०, ५८० र ६०० आधार।नमूनाहरू 3 मिनेटको लागि 94 डिग्री सेल्सियसमा विकृत गरियो, त्यसपछि 5 मिनेटको लागि बरफमा चिसो गरियो।नमूनाहरू प्रत्येक केशिकामा 26 V/cm मा 9 सेकेन्डका लागि इन्जेक्ट गरियो र POP-7™ पोलिमर समाधान (थर्मो फिशर साइन्टिफिक) 36 सेमीको प्रभावकारी लम्बाइ र 181 V/cm को भोल्टेजको साथ भरिएको प्रत्येक केशिकामा अलग गरियो। 60° को कोण।बाट।
यस अध्ययनको क्रममा प्राप्त वा विश्लेषण गरिएका सबै डाटाहरू यस प्रकाशित लेख र यसको अतिरिक्त जानकारीमा समावेश छन्।यस अध्ययनसँग सम्बन्धित अन्य तथ्याङ्कहरू उचित अनुरोधमा सम्बन्धित लेखकहरूबाट उपलब्ध छन्।
खान, एमजे, खान, एचएस, यूसुफ, ए, खुर्शीद, के, र अब्बास, ए हाइपरस्पेक्ट्रल इमेजिङ विश्लेषणमा वर्तमान प्रवृत्ति: एक समीक्षा।IEEE 6, 14118–14129 मा पहुँच गर्नुहोस्।https://doi.org/10.1109/ACCESS.2018.2812999 (2018)।
Vaughan, AH Astronomical Interferometric Fabry-Perot स्पेक्ट्रोस्कोपी।स्थापना गर्नुहोस्।आदरणीय एस्ट्रोन।खगोल भौतिकी।५, १३९-१६७।https://doi.org/10.1146/annurev.aa.05.090167.001035 (1967)।
Goetz, AFH, Wein, G., Solomon, JE र Rock, BN स्पेक्ट्रोस्कोपी पृथ्वी रिमोट सेन्सिङ छविहरू।विज्ञान 228, 1147-1153।https://doi.org/10.1126/science.228.4704.1147 (1985)।
योकोया, एन., ग्रोनफेल्ड, सी., र चानुसोट, जे. हाइपरस्पेक्ट्रल र मल्टिस्पेक्ट्रल डाटाको फ्यूजन: हालका प्रकाशनहरूको तुलनात्मक समीक्षा।IEEE पृथ्वी विज्ञान।रिमोट सेन्सिङको जर्नल।५:२९–५६।https://doi.org/10.1109/MGRS.2016.2637824 (2017)।
Gowen, AA, O'Donnell, SP, Cullen, PJ, Downey, G. र Frias, JM Hyperspectral इमेजिङ गुणस्तर नियन्त्रण र खाद्य सुरक्षाको लागि नयाँ विश्लेषणात्मक उपकरण हो।खाद्य विज्ञान मा प्रवृत्ति।प्रविधि।१८, ५९०-५९८।https://doi.org/10.1016/j.tifs.2007.06.001 (2007)।
ElMasri, G., Mandour, N., Al-Rejaye, S., Belin, E. र Rousseau, D. बीउ फेनोटाइप र गुणस्तर निगरानीको लागि मल्टिस्पेक्ट्रल इमेजिङको हालको अनुप्रयोगहरू - एक समीक्षा।सेन्सर 19, 1090 (2019)।
लिआंग, एच. पुरातत्व र कला संरक्षण को लागी मल्टिस्पेक्ट्रल र हाइपरस्पेक्ट्रल इमेजिङ मा अग्रिम।भौतिक 106, 309-323 को लागी आवेदन दिनुहोस्।https://doi.org/10.1007/s00339-011-6689-1 (2012)।
Edelman GJ, Gaston E., van Leeuwen TG, Cullen PJ र Alders MKG हाइपरस्पेक्ट्रल इमेजिङ फोरेन्सिक ट्रेसहरूको गैर-सम्पर्क विश्लेषणको लागि।आपराधिकता।आन्तरिक 223, 28-39।https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2012.09.012 (2012)।