უჟანგავი ფოლადი 321 8*1.2 დახვეული მილი სითბოს გადამცვლელისთვის

კაპილარული მილები

გმადლობთ Nature.com-ის მონახულებისთვის.თქვენ იყენებთ ბრაუზერის ვერსიას შეზღუდული CSS მხარდაჭერით.საუკეთესო გამოცდილებისთვის, გირჩევთ გამოიყენოთ განახლებული ბრაუზერი (ან გამორთოთ თავსებადობის რეჟიმი Internet Explorer-ში).გარდა ამისა, მუდმივი მხარდაჭერის უზრუნველსაყოფად, ჩვენ ვაჩვენებთ საიტს სტილის და JavaScript-ის გარეშე.
აჩვენებს კარუსელს სამი სლაიდისგან ერთდროულად.გამოიყენეთ წინა და შემდეგი ღილაკები ერთდროულად სამ სლაიდში გადასაადგილებლად, ან გამოიყენეთ სლაიდერის ღილაკები ბოლოს, რომ გადაადგილდეთ სამ სლაიდზე ერთდროულად.
შემუშავდა ულტრა კომპაქტური (54 × 58 × 8,5 მმ) და ფართო დიაფრაგმის (1 × 7 მმ) ცხრა ფერის სპექტრომეტრი, „ორად გაყოფილი“ ათი დიქროული სარკის მასივით, რომელიც გამოიყენებოდა მყისიერი სპექტრული გამოსახულების მისაღებად.ინციდენტის სინათლის ნაკადი დიაფრაგმის ზომაზე მცირე ჯვრის მონაკვეთით იყოფა 20 ნმ სიგანის უწყვეტ ზოლად და ცხრა ფერად ნაკადად ცენტრალური ტალღის სიგრძეებით 530, 550, 570, 590, 610, 630, 650, 670 და 690 ნმ.ცხრა ფერის ნაკადის სურათები ერთდროულად ეფექტურად იზომება გამოსახულების სენსორის მიერ.ჩვეულებრივი დიქროიული სარკის მასივისაგან განსხვავებით, განვითარებულ დიქროიულ სარკის მასივს აქვს უნიკალური ორნაწილიანი კონფიგურაცია, რომელიც არა მხოლოდ ზრდის ერთდროულად გაზომილი ფერების რაოდენობას, არამედ აუმჯობესებს გამოსახულების გარჩევადობას თითოეული ფერის ნაკადისთვის.განვითარებული ცხრა ფერის სპექტრომეტრი გამოიყენება ოთხკაპილარული ელექტროფორეზისთვის.რვა საღებავის ერთდროული რაოდენობრივი ანალიზი, რომლებიც ერთდროულად მიგრირებენ თითოეულ კაპილარში ცხრაფერი ლაზერით გამოწვეული ფლუორესცენციის გამოყენებით.ვინაიდან ცხრა ფერის სპექტრომეტრი არა მხოლოდ ულტრაპატარა და იაფია, არამედ აქვს მაღალი მანათობელი ნაკადი და საკმარისი სპექტრული გარჩევადობა სპექტრული გამოსახულების უმეტესობისთვის, ის შეიძლება ფართოდ იქნას გამოყენებული სხვადასხვა სფეროში.
ჰიპერსპექტრული და მულტისპექტრული გამოსახულება გახდა ასტრონომიის2 მნიშვნელოვანი ნაწილი, დისტანციური ზონდირება დედამიწის დაკვირვებისთვის3,4, საკვებისა და წყლის ხარისხის კონტროლი5,6, ხელოვნების კონსერვაცია და არქეოლოგია7, სასამართლო ექსპერტიზა8, ქირურგია9, ბიოსამედიცინო ანალიზი და დიაგნოსტიკა10,11 და ა.შ. სფერო 1 შეუცვლელი ტექნოლოგია ,12,13.ხედვის არეში გამოსხივების თითოეული წერტილის მიერ გამოსხივებული სინათლის სპექტრის გაზომვის მეთოდები იყოფა (1) წერტილის სკანირებად („ცოცხი“)14,15, (2) წრფივი სკანირება („პანიკა“)16,17,18 , (3) სიგრძე სკანირებს ტალღებს19,20,21 და (4) სურათებს22,23,24,25.ყველა ამ მეთოდის შემთხვევაში, სივრცითი გარჩევადობა, სპექტრული გარჩევადობა და დროითი გარჩევადობა აქვთ ურთიერთგამომრიცხავი ურთიერთობა9,10,12,26.გარდა ამისა, სინათლის გამომუშავებას აქვს მნიშვნელოვანი გავლენა მგრძნობელობაზე, ანუ სიგნალ-ხმაურის თანაფარდობა სპექტრულ გამოსახულებაზე26.მანათობელი ნაკადი, ანუ სინათლის გამოყენების ეფექტურობა, პირდაპირპროპორციულია თითოეული მანათობელი წერტილის შუქის რეალური გაზომილი რაოდენობის თანაფარდობაზე ერთეულ დროში გაზომილი ტალღის სიგრძის შუქის მთლიან რაოდენობასთან.კატეგორია (4) არის შესაბამისი მეთოდი, როდესაც თითოეული ემიტირებული წერტილის მიერ გამოსხივებული სინათლის ინტენსივობა ან სპექტრი იცვლება დროთა განმავლობაში ან როდესაც თითოეული ასხივების წერტილის პოზიცია იცვლება დროთა განმავლობაში, რადგან ყველა ასხივებული წერტილის მიერ გამოსხივებული სინათლის სპექტრი იზომება ერთდროულად.24.
ზემოაღნიშნული მეთოდების უმეტესობა შერწყმულია დიდ, რთულ და/ან ძვირადღირებულ სპექტრომეტრებთან 18 ბადეების ან 14, 16, 22, 23 პრიზმების გამოყენებით (1), (2) და (4) ან 20, 21 ფილტრის დისკებისთვის, თხევადი ფილტრებისთვის. .კრისტალური რეგულირებადი ფილტრები (LCTF)25 ან აკუსტო-ოპტიკური რეგულირებადი ფილტრები (AOTF)19 კატეგორიის (3).ამის საპირისპიროდ, კატეგორიის (4) მრავალ სარკე სპექტრომეტრები მცირე და იაფია მათი მარტივი კონფიგურაციის გამო27,28,29,30.გარდა ამისა, მათ აქვთ მაღალი მანათობელი ნაკადი, რადგან სინათლე, რომელსაც იზიარებს თითოეული ორქრონიკული სარკე (ანუ, გადამდები და არეკლილი შუქი თითოეულ დიქრონიულ სარკეზე) სრულად და განუწყვეტლივ გამოიყენება.თუმცა, ტალღის სიგრძის ზოლების (ანუ ფერების) რაოდენობა, რომლებიც ერთდროულად უნდა გაიზომოს, შემოიფარგლება დაახლოებით ოთხით.
ფლუორესცენციის გამოვლენაზე დაფუძნებული სპექტრული გამოსახულება ჩვეულებრივ გამოიყენება მულტიპლექსური ანალიზისთვის ბიოსამედიცინო გამოვლენასა და დიაგნოსტიკაში 10, 13.მულტიპლექსირებისას, ვინაიდან მრავალი ანალიზი (მაგ., სპეციფიკური დნმ ან პროტეინები) ეტიკეტირებულია სხვადასხვა ფლუორესცენტური საღებავით, ყოველი ანალიზი, რომელიც იმყოფება ყოველ ემისიის წერტილში ხედვის ველში რაოდენობრივად ფასდება მრავალკომპონენტიანი ანალიზის გამოყენებით.32 არღვევს გამოვლენილ ფლუორესცენტულ სპექტრს, რომელიც გამოსხივებულია თითოეული ემისიის წერტილიდან.ამ პროცესის დროს სხვადასხვა საღებავებს, რომელთაგან თითოეული ასხივებს განსხვავებულ ფლუორესცენციას, შეუძლია კოლოკალიზაცია, ანუ თანაარსებობა სივრცესა და დროს.ამჟამად, საღებავების მაქსიმალური რაოდენობა, რომლებიც შეიძლება აღგზნდეს ერთი ლაზერის სხივით, არის რვა33.ეს ზედა ზღვარი არ არის განსაზღვრული სპექტრული გარჩევადობით (ე.ი. ფერების რაოდენობა), არამედ ფლუორესცენციის სპექტრის სიგანით (≥50 ნმ) და საღებავის Stokes-ის ცვლის რაოდენობით (≤200 ნმ) FRET-ზე (FRET-ის გამოყენებით)10. .თუმცა, ფერების რაოდენობა უნდა იყოს მეტი ან ტოლი საღებავების რაოდენობაზე, რათა აღმოიფხვრას შერეული საღებავების სპექტრული გადახურვა31,32.ამიტომ აუცილებელია ერთდროულად გაზომილი ფერების რაოდენობის გაზრდა რვამდე ან მეტამდე.
ახლახან შეიქმნა ულტრა კომპაქტური ჰეპტაქროული სპექტრომეტრი (ჰეპტიქროული სარკეების და გამოსახულების სენსორის გამოყენებით ოთხი ფლუორესცენტური ნაკადის გასაზომად).სპექტრომეტრი ორი-სამი ბრძანებით უფრო მცირეა ვიდრე ჩვეულებრივი სპექტრომეტრები ბადეების ან პრიზმების გამოყენებით34,35.თუმცა, ძნელია შვიდზე მეტი დიქრონიკული სარკის განთავსება სპექტრომეტრში და ერთდროულად შვიდზე მეტი ფერის გაზომვა36,37.დიქროიული სარკეების რაოდენობის მატებასთან ერთად იზრდება დიქრონიული სინათლის ნაკადების ოპტიკური ბილიკების სიგრძის მაქსიმალური განსხვავება და ძნელი ხდება ყველა სინათლის ნაკადის ჩვენება ერთ სენსორულ სიბრტყეზე.ასევე იზრდება სინათლის ნაკადის ყველაზე გრძელი ოპტიკური ბილიკის სიგრძე, ამიტომ სპექტრომეტრის დიაფრაგმის სიგანე (ანუ სპექტრომეტრის მიერ გაანალიზებული სინათლის მაქსიმალური სიგანე) მცირდება.
ზემოაღნიშნული პრობლემების საპასუხოდ, შემუშავდა ულტრა კომპაქტური ცხრა ფერის სპექტრომეტრი ორ ფენიანი „დიქრომული“ დეკაქრომატული სარკის მასივით და გამოსახულების სენსორი მყისიერი სპექტრული გამოსახულებისთვის [კატეგორია (4)].წინა სპექტრომეტრებთან შედარებით, განვითარებულ სპექტრომეტრს აქვს უფრო მცირე განსხვავება ოპტიკური ბილიკის მაქსიმალურ სიგრძეში და მცირე მაქსიმალური ოპტიკური ბილიკის სიგრძეში.იგი გამოიყენება ოთხკაპილარულ ელექტროფორეზზე ლაზერით გამოწვეული ცხრაფერი ფლუორესცენციის გამოსავლენად და თითოეულ კაპილარში რვა საღებავის ერთდროული მიგრაციის რაოდენობრივად გასაზომად.ვინაიდან განვითარებული სპექტრომეტრი არა მხოლოდ ულტრა პატარა და იაფია, არამედ აქვს მაღალი მანათობელი ნაკადი და საკმარისი სპექტრული გარჩევადობა სპექტრული გამოსახულების უმეტესობისთვის, ის შეიძლება ფართოდ იქნას გამოყენებული სხვადასხვა სფეროში.
ტრადიციული ცხრა ფერის სპექტრომეტრი ნაჩვენებია ნახ.1ა.მისი დიზაინი მიჰყვება წინა ულტრაპატარა შვიდფერიანი სპექტრომეტრის 31-ს. იგი შედგება ცხრა დიქრონიკული სარკისგან, რომლებიც განლაგებულია ჰორიზონტალურად მარჯვნივ 45° კუთხით, ხოლო გამოსახულების სენსორი (S) მდებარეობს ცხრა დიქრონიკული სარკის ზემოთ.ქვემოდან შემომავალი სინათლე (C0) იყოფა ცხრა დიქრონიკული სარკის მასივით ცხრა სინათლის ნაკადად, რომელიც აღმავალია (C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 და C9).ცხრავე ფერის ნაკადი მიეწოდება პირდაპირ გამოსახულების სენსორს და აღმოჩენილია ერთდროულად.ამ კვლევაში, C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 და C9 არის ტალღის სიგრძის მიხედვით და წარმოდგენილია მაგენტა, იისფერი, ლურჯი, ციანი, მწვანე, ყვითელი, ნარინჯისფერი, წითელ-ნარინჯისფერი და წითელი, შესაბამისად.მიუხედავად იმისა, რომ ეს ფერების აღნიშვნები გამოყენებულია ამ დოკუმენტში, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 3, რადგან ისინი განსხვავდებიან ადამიანის თვალით დანახული რეალური ფერებისგან.
ჩვეულებრივი და ახალი ცხრაფერიანი სპექტრომეტრების სქემატური დიაგრამები.(ა) ჩვეულებრივი ცხრაფერიანი სპექტრომეტრი ცხრა დიქრონიკული სარკის მასივით.(ბ) ახალი ცხრა ფერის სპექტრომეტრი ორშრიანი ორფენიანი სარკისებური მასივით.სინათლის ნაკადი C0 იყოფა ცხრა ფერადი სინათლის ნაკადად C1-C9 და გამოვლენილია გამოსახულების სენსორით S.
შემუშავებულ ახალ ცხრა ფერის სპექტრომეტრს აქვს ორფენიანი დიქრონიკული სარკის ბადე და გამოსახულების სენსორი, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 1b-ზე.ქვედა იარუსში ხუთი დიქრონიკული სარკე დახრილია 45°-ით მარჯვნივ, გასწორებული მარჯვნივ დეკამერების მასივის ცენტრიდან.ზედა დონეზე, ხუთი დამატებითი დიქროული სარკე დახრილია მარცხნივ 45°-ით და მდებარეობს ცენტრიდან მარცხნივ.ქვედა ფენის ყველაზე მარცხენა ორფეროვანი სარკე და ზედა ფენის ყველაზე მარჯვენა ორქრონიკული სარკე ერთმანეთს გადაფარავს.შემთხვევის სინათლის ნაკადი (C0) ქვემოდან იყოფა ოთხ გამავალ ქრომატულ ნაკადად (C1-C4) ხუთი ორქრონიკული სარკეებით მარჯვნივ და ხუთი გამავალი ქრომატული ნაკადი (C5-C4) ხუთი დიქრომული სარკეებით მარცხენა C9-ზე.ჩვეულებრივი ცხრაფერიანი სპექტრომეტრის მსგავსად, ცხრავე ფერის ნაკადი პირდაპირ შეჰყავთ გამოსახულების სენსორში (S) და აღმოჩენილია ერთდროულად.1a და 1b ნახატების შედარებისას შეიძლება დავინახოთ, რომ ახალი ცხრაფერიანი სპექტრომეტრის შემთხვევაში, ცხრა ფერის ნაკადის მაქსიმალური განსხვავებაც და ყველაზე გრძელი ოპტიკური ბილიკის სიგრძე განახევრებულია.
ულტრაპატარა ორშრიანი ორფენიანი სარკისებური მასივის დეტალური კონსტრუქცია 29 მმ (სიგანე) × 31 მმ (სიღრმე) × 6 მმ (სიმაღლე) ნაჩვენებია სურათზე 2. ათობითი დიქრონიკული სარკის მასივი შედგება ხუთი დიქროიული სარკისგან მარჯვნივ. (M1-M5) და ხუთი დიქროული სარკე მარცხნივ ( M6-M9 და სხვა M5), თითოეული დიქროული სარკე ფიქსირდება ზედა ალუმინის სამაგრში.ყველა დიქრონიკული სარკე დალაგებულია პარალელური გადაადგილების საკომპენსაციოდ სარკეებში ნაკადის რეფრაქციის გამო.M1-ის ქვემოთ ფიქსირდება გამტარი ფილტრი (BP).M1 და BP ზომებია 10მმ (გრძელი მხარე) x 1.9მმ (მოკლე მხარე) x 0.5მმ (სისქე).დარჩენილი დიქროული სარკეების ზომებია 15 მმ × 1,9 მმ × 0,5 მმ.მატრიცის სიმაღლე M1-სა და M2-ს შორის არის 1,7 მმ, ხოლო სხვა ორქრონიკული სარკეების მატრიცის სიმაღლე 1,6 მმ.ნახ.2c აერთიანებს შემთხვევის სინათლის ნაკადს C0 და ცხრა ფერადი სინათლის ნაკადს C1-C9, გამოყოფილი სარკეების დეკამერული მატრიცით.
ორფენიანი დიქროული სარკის მატრიცის აგება.(ა) პერსპექტიული ხედი და (ბ) ორფენიანი ორფენიანი სარკისებური მასივის განივი ხედვა (ზომები 29 მმ x 31 მმ x 6 მმ).იგი შედგება ხუთი დიქროული სარკესგან (M1-M5), რომელიც მდებარეობს ქვედა ფენაში, ხუთი დიქროული სარკესგან (M6-M9 და სხვა M5) მდებარეობს ზედა ფენაში და ზოლიანი ფილტრისგან (BP), რომელიც მდებარეობს M1-ის ქვემოთ.გ) განივი ხედი ვერტიკალური მიმართულებით, C0 და C1-C9 გადახურვით.
დიაფრაგმის სიგანე ჰორიზონტალური მიმართულებით, რომელიც მითითებულია C0 სიგანეზე 2, c, არის 1 მმ, ხოლო 2, c სიბრტყის პერპენდიკულარული მიმართულებით, რომელიც მოცემულია ალუმინის სამაგრის დიზაინით, - 7 მმ.ანუ, ახალ ცხრა ფერის სპექტრომეტრს აქვს დიაფრაგმის დიდი ზომა 1 მმ × 7 მმ.C4-ის ოპტიკური გზა ყველაზე გრძელია C1-C9-ს შორის, ხოლო C4-ის ოპტიკური ბილიკი ორქრონიკული სარკის მასივის შიგნით, ზემოაღნიშნული ულტრა მცირე ზომის გამო (29 მმ × 31 მმ × 6 მმ), არის 12 მმ.ამავდროულად, C5-ის ოპტიკური ბილიკის სიგრძე ყველაზე მოკლეა C1-C9-ს შორის, ხოლო C5-ის ოპტიკური ბილიკის სიგრძეა 5.7 მმ.მაშასადამე, ოპტიკური ბილიკის სიგრძეში მაქსიმალური განსხვავებაა 6.3 მმ.ზემოაღნიშნული ოპტიკური ბილიკის სიგრძე შესწორებულია M1-M9 და BP ოპტიკური გადაცემის ოპტიკური ბილიკის სიგრძისთვის (კვარციდან).
М1−М9-ისა და VR-ის სპექტრული თვისებები გამოითვლება ისე, რომ ნაკადები С1, С2, С3, С4, С5, С6, С7, С8 და С9 იყოს ტალღის სიგრძის დიაპაზონში 520–540, 540–560, 560–580, 580. –600, 600–620, 620–640, 640–660, 660–680 და 680–700 ნმ, შესაბამისად.
დეკაქრომატული სარკეების წარმოებული მატრიცის ფოტო ნაჩვენებია ნახაზზე 3a.M1-M9 და BP წებოვანია, შესაბამისად, ალუმინის საყრდენის 45° ფერდობზე და ჰორიზონტალურ სიბრტყეზე, ხოლო M1 და BP დამალულია ფიგურის უკანა მხარეს.
დეკანის სარკეების მასივის დამზადება და მისი დემონსტრირება.(ა) დამზადებული დეკაქრომატული სარკეების მასივი.(ბ) 1 მმ × 7 მმ ცხრა ფერის გაყოფილი გამოსახულება, რომელიც დაპროექტებულია ქაღალდის ფურცელზე, რომელიც მოთავსებულია დეკაქრომატული სარკეების მასივის წინ და განათებულია თეთრი შუქით.გ) უკნიდან თეთრი შუქით განათებული დეკოქრომატული სარკეების მასივი.(დ) ცხრა ფერის გამყოფი ნაკადი, რომელიც წარმოიქმნება დეკანის სარკის მასივიდან, დაფიქსირდა კვამლით სავსე აკრილის კასრის მოთავსებით დეკანის სარკის მასივის წინ c-ზე და ოთახის ჩაბნელებით.
M1-M9 C0-ის გაზომილი გადაცემის სპექტრები დაცემის კუთხით 45° და BP C0-ის გაზომილი გადაცემის სპექტრი დაცემის 0° კუთხით ნაჩვენებია ნახ.4ა.C1-C9-ის გადაცემის სპექტრები C0-თან შედარებით ნაჩვენებია ნახ.4ბ.ეს სპექტრები გამოითვალა ნახ.4a ნახ.4a-ში C1-C9 ოპტიკური ბილიკის შესაბამისად.1b და 2c.მაგალითად, 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)], სადაც TS (X) და [ 1 − TS(X)] არის X-ის გადაცემის და ასახვის სპექტრები, შესაბამისად.როგორც 4b სურათზეა ნაჩვენები, C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 და C9-ის გამტარუნარიანობა (სიჩქარე ≥50%) არის 521-540, 541-562, 563-580, 581-602, 603. -623, 624-641, 642-657, 659-680 და 682-699 ნმ.ეს შედეგები შეესაბამება განვითარებულ დიაპაზონებს.გარდა ამისა, C0 სინათლის უტილიზაციის ეფექტურობა მაღალია, ანუ საშუალო მაქსიმალური C1-C9 სინათლის გამტარობა არის 92%.
ორქრონიკული სარკის გადამცემი სპექტრები და გაყოფილი ცხრა ფერის ნაკადი.(ა) M1-M9-ის გაზომილი გადაცემის სპექტრები 45° სიხშირით და BP 0° სიხშირით.(ბ) C1-C9-ის გადაცემის სპექტრები C0-თან შედარებით, გამოთვლილი (a)-დან.
ნახ.3c, ორქრონიკული სარკეების მასივი განლაგებულია ვერტიკალურად, ისე, რომ მისი მარჯვენა მხარე ნახ. 3a-ში არის ზედა მხარე და კოლიმირებული LED-ის (C0) თეთრი სხივი განათებულია.დეკაქრომატული სარკეების მასივი, რომელიც ნაჩვენებია სურათ 3a-ზე, დამონტაჟებულია 54 მმ (სიმაღლე) × 58 მმ (სიღრმე) × 8.5 მმ (სისქე) ადაპტერში.ნახ.3d, გარდა ნახ.3c, კვამლით სავსე აკრილის ავზი მოათავსეს დეკოქრომატული სარკეების წინ, ოთახის განათებით გამორთული.შედეგად, ავზში ჩანს ცხრა დიქრონიკული ნაკადი, რომლებიც წარმოიქმნება დეკაქრომატული სარკეების მასივიდან.თითოეულ გაყოფილ ნაკადს აქვს მართკუთხა ჯვარი განყოფილება 1 × 7 მმ ზომებით, რაც შეესაბამება ახალი ცხრა ფერის სპექტრომეტრის დიაფრაგმის ზომას.3ბ ნახატზე, ქაღალდის ფურცელი მოთავსებულია 3c-ის დიქროიული სარკეების მასივის წინ და ქაღალდის მოძრაობის მიმართულებიდან შეიმჩნევა ცხრა დიქრონიკული ნაკადის 1 x 7 მმ გამოსახულება, რომელიც დაპროექტებულია ქაღალდზე.ნაკადები.ცხრა ფერის გამოყოფის ნაკადი ნახ.3b და d არის C4, C3, C2, C1, C5, C6, C7, C8 და C9 ზემოდან ქვემოდან, რაც ასევე ჩანს 1 და 2 სურათებზე. 1b და 2c.ისინი შეინიშნება მათი ტალღის სიგრძის შესაბამისი ფერებით.LED-ის დაბალი თეთრი სინათლის ინტენსივობის გამო (იხ. დამატებითი სურ. S3) და ფერადი კამერის მგრძნობელობის გამო, რომელიც გამოიყენება C9 (682–699 ნმ) ნახ. სხვა გაყოფის ნაკადები სუსტია.ანალოგიურად, C9 სუსტად ჩანდა შეუიარაღებელი თვალით.იმავდროულად, C2 (მეორე ნაკადი ზემოდან) გამოიყურება მწვანე სურათზე 3, მაგრამ უფრო ყვითელი ჩანს შეუიარაღებელი თვალით.
3c-დან d-ზე გადასვლა ნაჩვენებია დამატებით ვიდეო 1-ში. მას შემდეგ, რაც LED-დან თეთრი შუქი გაივლის დეკაქრომატულ სარკის მასივში, ის ერთდროულად იყოფა ცხრა ფერად ნაკადად.ბოლოს კვამლი კვამლიდან თანდათან იფანტებოდა ზემოდან ქვევით, ისე რომ ცხრა ფერადი ფხვნილიც გაქრა ზემოდან ქვევით.ამის საპირისპიროდ, დამატებით ვიდეო 2-ში, როდესაც დეკაქრომატული სარკეების მასივზე სინათლის ნაკადის ტალღის სიგრძე შეიცვალა გრძელიდან მოკლეზე 690, 671, 650, 632, 610, 589, 568, 550 და 532 ნმ. ., ნაჩვენებია მხოლოდ ცხრა გაყოფილი ნაკადის შესაბამისი გაყოფილი ნაკადი C9, C8, C7, C6, C5, C4, C3, C2 და C1 თანმიმდევრობით.აკრილის რეზერვუარი ჩანაცვლებულია კვარცის აუზით და თითოეული შუნტირებადი ნაკადის ფანტელები ნათლად ჩანს დახრილი ზევით მიმართულებიდან.გარდა ამისა, ქვევიდეო 3 არის რედაქტირებული ისე, რომ ქვევიდეო 2-ის ტალღის სიგრძის ცვლილების ნაწილი ხელახლა დაკვრა.ეს არის სარკეების დეკოქრომატული მასივის მახასიათებლების ყველაზე მჭევრმეტყველი გამოხატულება.
ზემოაღნიშნული შედეგები აჩვენებს, რომ წარმოებული დეკაქრომატული სარკის მასივი ან ახალი ცხრა ფერის სპექტრომეტრი მუშაობს ისე, როგორც დანიშნულებისამებრ.ახალი ცხრა ფერის სპექტრომეტრი იქმნება დეკაქრომატული სარკეების მასივის დამონტაჟებით ადაპტერებით პირდაპირ გამოსახულების სენსორის დაფაზე.
მანათობელი ნაკადი ტალღის სიგრძის დიაპაზონით 400-დან 750 ნმ-მდე, გამოსხივებული ოთხი რადიაციული წერტილით φ50 μm, განლაგებულია 1 მმ ინტერვალით 2c სიბრტყის პერპენდიკულარულ მიმართულებით, შესაბამისად კვლევები 31, 34. ოთხლინზიანი მასივი შედგება: ოთხი ლინზა φ1 მმ, ფოკუსური მანძილით 1,4 მმ და სიმაღლე 1 მმ.ოთხი კოლიმირებული ნაკადი (ოთხი C0) ემთხვევა ახალი ცხრა ფერის სპექტრომეტრის DP-ზე, დაშორებული 1 მმ ინტერვალებით.ორქრონიკული სარკეების მასივი თითოეულ ნაკადს (C0) ყოფს ცხრა ფერად ნაკადად (C1-C9).შედეგად მიღებული 36 ნაკადი (ოთხი კომპლექტი C1-C9) შემდეგ შეჰყავთ პირდაპირ CMOS (S) გამოსახულების სენსორში, რომელიც პირდაპირ არის დაკავშირებული დიქრონიკული სარკეების მასივთან.შედეგად, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 5a-ზე, მცირე მაქსიმალური ოპტიკური ბილიკის სხვაობისა და მოკლე მაქსიმალური ოპტიკური ბილიკის გამო, 36-ვე ნაკადის გამოსახულება აღმოჩენილი იქნა ერთდროულად და ნათლად იმავე ზომით.ქვედა დინების სპექტრების მიხედვით (იხ. დამატებითი სურათი S4), ოთხი ჯგუფის C1, C2 და C3 გამოსახულების ინტენსივობა შედარებით დაბალია.ოცდათექვსმეტი სურათი იყო 0,57 ± 0,05 მმ ზომის (საშუალო ± SD).ამრიგად, გამოსახულების გადიდება საშუალოდ 11,4 იყო.ვერტიკალური მანძილი სურათებს შორის არის საშუალოდ 1 მმ (იგივე მანძილი, როგორც ლინზების მასივი) და ჰორიზონტალური მანძილი საშუალოდ 1,6 მმ (იგივე მანძილი, როგორც ორქრონიკული სარკის მასივი).იმის გამო, რომ გამოსახულების ზომა გაცილებით მცირეა, ვიდრე სურათებს შორის მანძილი, თითოეული სურათის დამოუკიდებლად გაზომვა შესაძლებელია (დაბალი შეჯახებით).იმავდროულად, ჩვენს წინა კვლევაში გამოყენებული ჩვეულებრივი შვიდფერიანი სპექტრომეტრის მიერ ჩაწერილი ოცდარვა ნაკადის გამოსახულება ნაჩვენებია ნახ. 5 ბ. შვიდი ორქრონიკული სარკის მასივი შეიქმნა ცხრა დიქრონიკის მასივიდან ორი ყველაზე მარჯვენა დიქროიული სარკის ამოღებით. სარკეები სურათზე 1a.ყველა სურათი არ არის მკვეთრი, სურათის ზომა იზრდება C1-დან C7-მდე.ოცდარვა გამოსახულება არის 0,70 ± 0,19 მმ ზომის.ამრიგად, ძნელია ყველა სურათზე მაღალი გარჩევადობის შენარჩუნება.ვარიაციის კოეფიციენტი (CV) სურათის ზომის 28-ისთვის 5b-ზე იყო 28%, ხოლო სურათის ზომის CV 36-ისთვის ნახატ 5a-ზე შემცირდა 9%-მდე.ზემოთ მოყვანილი შედეგები აჩვენებს, რომ ახალი ცხრა ფერის სპექტრომეტრი არა მხოლოდ ზრდის ერთდროულად გაზომილი ფერების რაოდენობას შვიდიდან ცხრამდე, არამედ აქვს გამოსახულების მაღალი გარჩევადობა თითოეული ფერისთვის.
ჩვეულებრივი და ახალი სპექტრომეტრებით ჩამოყალიბებული გაყოფილი გამოსახულების ხარისხის შედარება.(ა) ცხრაფერიანი გამოსახულებების ოთხი ჯგუფი (C1-C9), რომლებიც გენერირებულია ახალი ცხრაფერიანი სპექტრომეტრით.(ბ) შვიდფერიანი გამოსახულებების ოთხი ნაკრები (C1-C7), რომლებიც ჩამოყალიბებულია ჩვეულებრივი შვიდფერიანი სპექტრომეტრით.ნაკადები (C0) 400-დან 750 ნმ-მდე ტალღის სიგრძით ოთხი ემისიის წერტილიდან კოლიმირებულია და ემთხვევა თითოეულ სპექტრომეტრზე, შესაბამისად.
ცხრაფერიანი სპექტრომეტრის სპექტრული მახასიათებლები შეფასდა ექსპერიმენტულად და შეფასების შედეგები ნაჩვენებია სურათზე 6. გაითვალისწინეთ, რომ სურათი 6a აჩვენებს იგივე შედეგებს, რაც 5a, ანუ ტალღის სიგრძეზე 4 C0 400–750 ნმ, 36-ვე სურათი აღმოჩენილია. (4 ჯგუფი C1–C9).პირიქით, როგორც ნაჩვენებია ნახაზზე 6b–j, როდესაც თითოეულ C0-ს აქვს ტალღის სპეციფიკური სიგრძე 530, 550, 570, 590, 610, 630, 650, 670 ან 690 ნმ, არის თითქმის მხოლოდ ოთხი შესაბამისი სურათი (ოთხი). ჯგუფებმა გამოავლინეს C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 ან C9).თუმცა, ოთხი შესაბამისი სურათის მიმდებარე ზოგიერთი სურათი ძალიან სუსტად არის გამოვლენილი, რადგან ნახ. 4b-ში ნაჩვენები C1–C9 გადაცემის სპექტრები ოდნავ ემთხვევა ერთმანეთს და თითოეულ C0-ს აქვს 10 ნმ ზოლი კონკრეტულ ტალღის სიგრძეზე, როგორც ეს აღწერილია მეთოდში.ეს შედეგები შეესაბამება C1-C9 გადაცემის სპექტრებს, რომლებიც ნაჩვენებია ნახ.4b და დამატებითი ვიდეო 2 და 3. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ცხრა ფერის სპექტრომეტრი მუშაობს ისე, როგორც მოსალოდნელია, ნახ.4ბ.აქედან გამომდინარე, დაასკვნეს, რომ გამოსახულების ინტენსივობის განაწილება C1-C9 არის თითოეული C0-ის სპექტრი.
ცხრა ფერის სპექტრომეტრის სპექტრული მახასიათებლები.ახალი ცხრა ფერის სპექტრომეტრი წარმოქმნის ცხრა ფერის გამოყოფილი გამოსახულების ოთხ კომპლექტს (C1-C9), როდესაც შემთხვევის შუქს (ოთხი C0) აქვს ტალღის სიგრძე (a) 400-750 ნმ (როგორც ნაჩვენებია სურათზე 5a), (b) 530 ნმ.ნმ, (გ) 550 ნმ, (დ) 570 ნმ, (ე) 590 ნმ, (ვ) 610 ნმ, (გ) 630 ნმ, (თ) 650 ნმ, (ი) 670 ნმ, (ჯ) 690 ნმ, შესაბამისად.
განვითარებული ცხრა ფერის სპექტრომეტრი გამოიყენებოდა ოთხკაპილარული ელექტროფორეზისთვის (დაწვრილებით იხილეთ დამატებითი მასალები)31,34,35.ოთხკაპილარული მატრიცა შედგება ოთხი კაპილარისგან (გარე დიამეტრი 360 μm და შიდა დიამეტრი 50 μm), რომლებიც განლაგებულია 1 მმ ინტერვალით ლაზერული დასხივების ადგილზე.ნიმუშები, რომლებიც შეიცავს დნმ-ის ფრაგმენტებს ეტიკეტირებული 8 საღებავით, კერძოდ, FL-6C (საღებავი 1), JOE-6C (საღებავი 2), dR6G (საღებავი 3), TMR-6C (საღებავი 4), CXR-6C (საღებავი 5), TOM- 6C (საღებავი 6), LIZ (საღებავი 7) და WEN (საღებავი 8) ფლუორესცენტური ტალღის სიგრძის აღმავალი თანმიმდევრობით, გამოყოფილი ოთხივე კაპილარში (შემდგომში Cap1, Cap2, Cap3 და Cap4).ლაზერით გამოწვეული ფლუორესცენცია Cap1-Cap4-დან შეჯერდა ოთხი ლინზის მასივთან და ერთდროულად ჩაიწერა ცხრა ფერის სპექტრომეტრით.ცხრა ფერის (C1-C9) ფლუორესცენციის ინტენსივობის დინამიკა ელექტროფორეზის დროს, ანუ თითოეული კაპილარის ცხრაფერი ელექტროფორეგრამა, ნაჩვენებია ნახ. 7ა.ექვივალენტური ცხრა ფერის ელექტროფორეგრამა მიიღება Cap1-Cap4-ში.როგორც ნაჩვენებია Cap1 ისრებით სურათზე 7a, რვა მწვერვალი თითოეულ ცხრაფერიან ელექტროფორეგრამაზე გვიჩვენებს ერთი ფლუორესცენციის ემისიას Dye1-Dye8-დან, შესაბამისად.
რვა საღებავის ერთდროული რაოდენობრივი განსაზღვრა ცხრა ფერის ოთხკაპილარული ელექტროფორეზის სპექტრომეტრის გამოყენებით.ა) თითოეული კაპილარის ცხრაფერი (C1-C9) ელექტროფორეგრამა.რვა მწვერვალი, რომელიც მითითებულია ისრებით Cap1, აჩვენებს რვა საღებავის ინდივიდუალურ ფლუორესცენციულ ემისიას (Dye1-Dye8).ისრების ფერები შეესაბამება (b) და (c) ფერებს.(ბ) რვა საღებავის ფლუორესცენციის სპექტრი (Dye1-Dye8) თითო კაპილარზე.c რვა საღებავის ელექტროფეროგრამები (Dye1-Dye8) თითო კაპილარზე.Dye7-ით მარკირებული დნმ-ის ფრაგმენტების მწვერვალები მითითებულია ისრებით და მათი Cap4 ბაზის სიგრძე მითითებულია.
C1-C9-ის ინტენსივობის განაწილება რვა მწვერვალზე ნაჩვენებია ნახ.7b, შესაბამისად.იმის გამო, რომ ორივე C1-C9 და Dye1-Dye8 ტალღის სიგრძის თანმიმდევრობით არიან, რვა განაწილება ნახ. 7b-ში გვიჩვენებს Dye1-Dye8-ის ფლუორესცენციის სპექტრებს თანმიმდევრულად მარცხნიდან მარჯვნივ.ამ კვლევაში Dye1, Dye2, Dye3, Dye4, Dye5, Dye6, Dye7 და Dye8 გამოჩნდება მაგენტაში, იისფერი, ლურჯი, ცისფერი, მწვანე, ყვითელი, ნარინჯისფერი და წითელი, შესაბამისად.გაითვალისწინეთ, რომ 7a ისრების ფერები შეესაბამება ნახ.7b-ის საღებავების ფერებს.C1-C9 ფლუორესცენციის ინტენსივობა თითოეული სპექტრისთვის 7b-ზე იყო ნორმალიზებული ისე, რომ მათი ჯამი უდრის ერთს.Cap1-Cap4-დან მიღებულ იქნა რვა ექვივალენტური ფლუორესცენციის სპექტრი.აშკარად შეიძლება დავაკვირდეთ ფლუორესცენციის სპექტრულ გადახურვას საღებავ 1-საღებავ 8-ს შორის.
როგორც ნაჩვენებია 7c სურათზე, თითოეული კაპილარისთვის, ცხრაფერი ელექტროფორეგრამა 7a სურათზე გადაკეთდა რვა საღებავი ელექტროფეროგრამაში მრავალკომპონენტიანი ანალიზით, რომელიც დაფუძნებულია რვა ფლუორესცენტულ სპექტრზე 7b სურათზე (იხილეთ დამატებითი მასალები დეტალებისთვის).ვინაიდან 7a სურათზე ფლუორესცენტის სპექტრული გადახურვა არ არის ნაჩვენები 7c სურათზე, Dye1-Dye8 შეიძლება გამოვლინდეს და რაოდენობრივად განისაზღვროს ინდივიდუალურად ყოველ დროს, მაშინაც კი, თუ Dye1-Dye8-ის სხვადასხვა რაოდენობა ერთდროულად ფლუორესცირდება.ეს არ შეიძლება გაკეთდეს ტრადიციული შვიდი ფერის გამოვლენით31, მაგრამ მიიღწევა განვითარებული ცხრა ფერის გამოვლენით.როგორც 7c ისრებით Cap1 ნაჩვენებია, მხოლოდ ფლუორესცენტური ემისიის ერთეულები Dye3 (ლურჯი), Dye8 (წითელი), Dye5 (მწვანე), Dye4 (ცისფერი), Dye2 (იისფერი), Dye1 (მაჯენტა) და Dye6 (ყვითელი). ) შეინიშნება მოსალოდნელი ქრონოლოგიური თანმიმდევრობით.საღებავი 7 (ნარინჯისფერი) ფლუორესცენტური გამოსხივებისთვის, ნარინჯისფერი ისრით მითითებული ერთი მწვერვალის გარდა, დაფიქსირდა კიდევ რამდენიმე ცალკეული მწვერვალი.ეს შედეგი განპირობებულია იმით, რომ ნიმუშები შეიცავდა ზომის სტანდარტებს, Dye7 ეტიკეტირებული დნმ-ის ფრაგმენტებს სხვადასხვა ბაზის სიგრძით.როგორც ნაჩვენებია 7c სურათზე, Cap4-ისთვის ეს ბაზის სიგრძეა 20, 40, 60, 80, 100, 114, 120, 140, 160, 180, 200, 214 და 220 ბაზის სიგრძე.
ცხრა ფერის სპექტრომეტრის ძირითადი მახასიათებლები, რომელიც შემუშავებულია ორფენიანი დიქროიული სარკეების მატრიცის გამოყენებით, არის მცირე ზომა და მარტივი დიზაინი.ვინაიდან დეკაქრომატული სარკეების მასივი ადაპტერის შიგნით არის ნაჩვენები ნახ.3c, რომელიც დამონტაჟებულია პირდაპირ გამოსახულების სენსორის დაფაზე (იხ. ნახ. S1 და S2), ცხრა ფერის სპექტრომეტრს აქვს იგივე ზომები, რაც ადაპტერს, ანუ 54 × 58 × 8,5 მმ.(სისქე).ეს ულტრაპატარა ზომა ორი-სამი რიგით უფრო მცირეა, ვიდრე ჩვეულებრივი სპექტრომეტრები, რომლებიც იყენებენ ბადეებს ან პრიზმებს.გარდა ამისა, ვინაიდან ცხრაფერიანი სპექტრომეტრი ისეა კონფიგურირებული, რომ სინათლე პერპენდიკულარულად ეცემა გამოსახულების სენსორის ზედაპირს, ცხრაფერიანი სპექტრომეტრისთვის სივრცე ადვილად შეიძლება გამოიყოს ისეთ სისტემებში, როგორიცაა მიკროსკოპები, ნაკადის ციტომეტრები ან ანალიზატორები.კაპილარული ბადეების ელექტროფორეზის ანალიზატორი სისტემის კიდევ უფრო დიდი მინიატურიზაციისთვის.ამავდროულად, ცხრაფერიან სპექტრომეტრში გამოყენებული ათი დიქროიული სარკის და გამტარი ფილტრის ზომა არის მხოლოდ 10×1,9×0,5 მმ ან 15×1,9×0,5 მმ.ამდენად, 100-ზე მეტი ასეთი პატარა დიქროული სარკე და გამტარი ფილტრი, შესაბამისად, შეიძლება დაიჭრას დიქრონიკული სარკედან და 60 მმ2 გამტარი ფილტრიდან, შესაბამისად.აქედან გამომდინარე, დეკაქრომატული სარკეების მასივი შეიძლება დამზადდეს დაბალ ფასად.
ცხრა ფერის სპექტრომეტრის კიდევ ერთი თვისებაა მისი შესანიშნავი სპექტრული მახასიათებლები.კერძოდ, ის იძლევა სნეპშოტების სპექტრული გამოსახულების მოპოვების საშუალებას, ანუ სპექტრული ინფორმაციის მქონე სურათების ერთდროულ მიღებას.თითოეული სურათისთვის მიიღეს უწყვეტი სპექტრი ტალღის სიგრძის დიაპაზონით 520-დან 700 ნმ-მდე და გარჩევადობით 20 ნმ.სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თითოეული სურათისთვის გამოვლენილია სინათლის ცხრა ფერის ინტენსივობა, ანუ ცხრა 20 ნმ ზოლი, რომელიც თანაბრად ყოფს ტალღის სიგრძის დიაპაზონს 520-დან 700 ნმ-მდე.დიქროული სარკის და გამტარი ფილტრის სპექტრული მახასიათებლების შეცვლით, ცხრა ზოლის ტალღის სიგრძის დიაპაზონი და თითოეული ზოლის სიგანე შეიძლება დარეგულირდეს.ცხრა ფერის ამოცნობა შეიძლება გამოყენებულ იქნას არა მხოლოდ ფლუორესცენციის გაზომვებისთვის სპექტრული გამოსახულებით (როგორც აღწერილია ამ მოხსენებაში), არამედ მრავალი სხვა გავრცელებული აპლიკაციისთვისაც, სპექტრული გამოსახულების გამოყენებით.მიუხედავად იმისა, რომ ჰიპერსპექტრულ გამოსახულებას შეუძლია ასობით ფერის ამოცნობა, აღმოჩნდა, რომ შესამჩნევი ფერების რაოდენობის მნიშვნელოვანი შემცირების შემთხვევაშიც კი, ხედვის ველში მრავალი ობიექტის იდენტიფიცირება შესაძლებელია საკმარისი სიზუსტით მრავალი აპლიკაციისთვის38,39,40.იმის გამო, რომ სივრცითი გარჩევადობა, სპექტრული გარჩევადობა და დროითი გარჩევადობა ურთიერთგამომრიცხავია სპექტრულ გამოსახულებაში, ფერების რაოდენობის შემცირებამ შეიძლება გააუმჯობესოს სივრცითი გარჩევადობა და დროითი გარჩევადობა.მას ასევე შეუძლია გამოიყენოს მარტივი სპექტრომეტრები, როგორიცაა ამ კვლევაში შემუშავებული და კიდევ უფრო შეამციროს გამოთვლის რაოდენობა.
ამ კვლევაში, რვა საღებავი ერთდროულად რაოდენობრივად განისაზღვრა მათი გადახურული ფლუორესცენტული სპექტრების სპექტრული განცალკევებით, ცხრა ფერის გამოვლენის საფუძველზე.ცხრამდე საღებავი შეიძლება განისაზღვროს ერთდროულად, თანაარსებობს დროსა და სივრცეში.ცხრა ფერის სპექტრომეტრის განსაკუთრებული უპირატესობაა მისი მაღალი მანათობელი ნაკადი და დიდი დიაფრაგმა (1 × 7 მმ).დეკანის სარკის მასივს აქვს დიაფრაგმიდან სინათლის 92%-ის მაქსიმალური გადაცემა ცხრა ტალღის სიგრძის დიაპაზონში.ინციდენტური სინათლის გამოყენების ეფექტურობა ტალღის სიგრძის დიაპაზონში 520-დან 700 ნმ-მდე არის თითქმის 100%.ტალღის სიგრძის ასეთ ფართო დიაპაზონში, დიფრაქციული ბადე ვერ უზრუნველყოფს გამოყენების ასეთ მაღალ ეფექტურობას.მაშინაც კი, თუ დიფრაქციული ბადეების დიფრაქციული ეფექტურობა აჭარბებს 90%-ს გარკვეულ ტალღის სიგრძეზე, რადგან სხვაობა ამ ტალღის სიგრძესა და კონკრეტულ ტალღის სიგრძეს შორის იზრდება, სხვა ტალღის სიგრძეზე დიფრაქციის ეფექტურობა მცირდება41.დიაფრაგმის სიგანე პერპენდიკულარული სიბრტყის მიმართულებაზე ნახ. 2c შეიძლება გაგრძელდეს 7 მმ-დან გამოსახულების სენსორის სიგანემდე, მაგალითად ამ კვლევაში გამოყენებული გამოსახულების სენსორის შემთხვევაში, დეკამერის მასივის ოდნავ შეცვლით.
ცხრა ფერის სპექტრომეტრი შეიძლება გამოყენებულ იქნას არა მხოლოდ კაპილარული ელექტროფორეზისთვის, როგორც ეს ნაჩვენებია ამ კვლევაში, არამედ სხვადასხვა მიზნებისთვისაც.მაგალითად, როგორც ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ სურათზე, ცხრა ფერის სპექტრომეტრი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ფლუორესცენტულ მიკროსკოპზე.ნიმუშის სიბრტყე ნაჩვენებია ცხრა ფერის სპექტრომეტრის გამოსახულების სენსორზე 10x ობიექტის მეშვეობით.ოპტიკური მანძილი ობიექტურ ლინზასა და გამოსახულების სენსორს შორის არის 200 მმ, ხოლო ოპტიკური მანძილი ცხრა ფერის სპექტრომეტრის შემთხვევის ზედაპირსა და გამოსახულების სენსორს შორის არის მხოლოდ 12 მმ.აქედან გამომდინარე, გამოსახულება დაიჭრა დიაფრაგმის დაახლოებით ზომით (1 × 7 მმ) დაცემის სიბრტყეში და დაიყო ცხრა ფერად სურათად.ანუ, ცხრა ფერის სნეპშოტის სპექტრული გამოსახულების გადაღება შესაძლებელია ნიმუშის სიბრტყეში 0,1×0,7 მმ ფართობზე.გარდა ამისა, შესაძლებელია ნიმუშის სიბრტყეზე უფრო დიდი ფართობის ცხრაფერი სპექტრული გამოსახულების მიღება ნახაზი 2c ჰორიზონტალური მიმართულებით ობიექტთან მიმართებაში ნიმუშის სკანირებით.
დეკაქრომატული სარკის მასივის კომპონენტები, კერძოდ, M1-M9 და BP, შეკვეთით დამზადდა Asahi Spectra Co., Ltd.-ს მიერ ნალექის სტანდარტული მეთოდების გამოყენებით.მრავალშრიანი დიელექტრიკული მასალები ინდივიდუალურად იქნა გამოყენებული ათი კვარცის ფირფიტაზე 60 × 60 მმ ზომით და 0,5 მმ სისქით, რომლებიც აკმაყოფილებდა შემდეგ მოთხოვნებს: M1: IA = 45°, R ≥ 90% 520-590 ნმ, ტავე ≥ 90% 610-ზე. 610 ნმ.700 ნმ, M2: IA = 45°, R ≥ 90% 520-530 ნმ-ზე, ტავე ≥ 90% 550-600 ნმ, M3: IA = 45°, R ≥ 90% 540-550 ნმ-ზე, % 570–600 ნმ, M4: IA = 45°, R ≥ 90% 560–570 ნმ, ტავა ≥ 90% 590–600 ნმ, M5: IA = 45°, R ≥ 98% 580– ნმ , R ≥ 98% 680-700 ნმ, M6: IA = 45°, ტავე ≥ 90% 600-610 ნმ, R ≥ 90% 630-700 ნმ, M7: IA = 45°, R ≥ 620–630 ნმ, Taw ≥ 90% 650–700 ნმ, M8: IA = 45°, R ≥ 90% 640–650 ნმ, Taw ≥ 90% 670–700 ნმ, M9: R = IA ≥ 90% 650-670 ნმ, გადატვირთვა ≥ 90% 690-700 ნმ, BP: IA = 0°, T ≤ 0,01% 505 ნმ, გადატვირთვა ≥ 95% 530-653 ≥0 ნმ -690 ნმ-ზე და T ≤ 1% 725-750 ნმ-ზე, სადაც IA, T, Tave და R არის დაცემის კუთხე, გამტარობა, საშუალო გამტარობა და არაპოლარიზებული სინათლის არეკვლა.
თეთრი სინათლე (C0) ტალღის სიგრძის დიაპაზონით 400-750 ნმ, რომელიც გამოსხივებულია LED სინათლის წყაროს მიერ (AS 3000, AS ONE CORPORATION) იყო კოლიმირებული და ვერტიკალურად ემთხვევა ორქრონიკული სარკეების მასივის DP-ზე.LED-ების თეთრი სინათლის სპექტრი ნაჩვენებია დამატებით სურათზე S3.მოათავსეთ აკრილის ავზი (ზომები 150 × 150 × 30 მმ) პირდაპირ დეკამერის სარკის მასივის წინ, PSU-ს საპირისპიროდ.მშრალი ყინულის წყალში ჩაძირვისას წარმოქმნილი კვამლი გადაისხა აკრილის ავზში, რათა დაენახა ცხრა ფერის C1-C9 გაყოფილი ნაკადები, რომლებიც წარმოიქმნება დეკაქრომატული სარკეების მასივიდან.
ალტერნატიულად, კოლიმირებული თეთრი შუქი (C0) გადის ფილტრში DP-ში შესვლამდე.ფილტრები თავდაპირველად იყო ნეიტრალური სიმკვრივის ფილტრები ოპტიკური სიმკვრივით 0.6.შემდეგ გამოიყენეთ მოტორიზებული ფილტრი (FW212C, FW212C, Thorlabs).ბოლოს ისევ ჩართეთ ND ფილტრი.ცხრა გამტარი ფილტრის გამტარუნარიანობა შეესაბამება C9, C8, C7, C6, C5, C4, C3, C2 და C1 შესაბამისად.კვარცის უჯრედი შიდა ზომებით 40 (ოპტიკური სიგრძე) x 42.5 (სიმაღლე) x 10 მმ (სიგანე) განთავსებული იყო დეკოქრომატული სარკეების მასივის წინ, BP-ის საპირისპიროდ.შემდეგ კვამლი მილის მეშვეობით იკვებება კვარცის უჯრედში, რათა შეინარჩუნოს კვამლის კონცენტრაცია კვარცის უჯრედში, რათა ვიზუალურად წარმოიდგინოს ცხრაფერი C1-C9 გაყოფილი ნაკადები, რომლებიც წარმოიქმნება დეკაქრომატული სარკის მასივიდან.
ცხრა ფერის გაყოფილი სინათლის ნაკადის ვიდეო, რომელიც წარმოიქმნება დეკანური სარკეების მასივიდან, გადაღებულია Time-lapse რეჟიმში iPhone XS-ზე.გადაიღეთ სცენის სურათები 1 fps სიჩქარით და შეადგინეთ სურათები ვიდეოს შესაქმნელად 30 fps (სურვილისამებრ ვიდეო 1-ისთვის) ან 24 fps (სურვილისამებრ ვიდეო 2 და 3-ისთვის).
დიფუზიურ ფირფიტაზე მოათავსეთ 50 μm სისქის უჟანგავი ფოლადის ფირფიტა (4 50 μm დიამეტრის ნახვრეტებით 1 მმ ინტერვალით).400-750 ნმ ტალღის სიგრძის სინათლე დასხივდება დიფუზორის ფირფიტაზე, რომელიც მიიღება ჰალოგენური ნათურის სინათლის გადაცემით მოკლე გადამცემი ფილტრის მეშვეობით, ტალღის წყვეტის სიგრძით 700 ნმ.სინათლის სპექტრი ნაჩვენებია დამატებით სურათზე S4.ალტერნატიულად, სინათლე ასევე გადის ერთ-ერთ 10 ნმ გამტარ ფილტრში, რომელიც ორიენტირებულია 530, 550, 570, 590, 610, 630, 650, 670 და 690 ნმ და ხვდება დიფუზერის ფირფიტაზე.შედეგად, დიფუზორის ფირფიტის მოპირდაპირე უჟანგავი ფოლადის ფირფიტაზე ჩამოყალიბდა ოთხი რადიაციული წერტილი φ50 μm დიამეტრით და სხვადასხვა ტალღის სიგრძით.
ოთხკაპილარული მასივი ოთხი ლინზებით დამონტაჟებულია ცხრაფეროვან სპექტრომეტრზე, როგორც ნაჩვენებია სურათებში 1 და 2. C1 და C2.ოთხი კაპილარი და ოთხი ლინზა იგივე იყო, რაც წინა კვლევებში31,34.ლაზერის სხივი ტალღის სიგრძით 505 ნმ და სიმძლავრით 15 მვტ დასხივდება ერთდროულად და თანაბრად გვერდიდან ოთხი კაპილარების ემისიის წერტილებამდე.თითოეული ემისიის წერტილიდან გამოსხივებული ფლუორესცენცია კოლიმირებულია შესაბამისი ობიექტივით და გამოყოფილია ცხრა ფერის ნაკადად დეკაქრომატული სარკეების მასივით.შედეგად მიღებული 36 ნაკადი შემდეგ პირდაპირ გაუკეთეს CMOS გამოსახულების სენსორში (C11440–52U, Hamamatsu Photonics K·K.) და მათი სურათები ერთდროულად ჩაიწერა.
ABI PRISM® BigDye® Primer Cycle Sequencing Ready Reaction Kit (Applied Biosystems), 4 μl GeneScan™ 600 LIZ™ საღებავი შერეული იყო თითოეული კაპილარისთვის 1 μl PowerPlex® 6C Matrix Standard (Promega Corporation), 1 μl ნარევის ზომის სტანდარტული შერევით.v2.0 (Thermo Fisher Scientific) და 14 μl წყალი.PowerPlex® 6C Matrix Standard შედგება ექვსი დნმ-ის ფრაგმენტისგან, რომლებიც მონიშნულია ექვსი საღებავით: FL-6C, JOE-6C, TMR-6C, CXR-6C, TOM-6C და WEN, მაქსიმალური ტალღის სიგრძის მიხედვით.ამ დნმ-ის ფრაგმენტების ბაზის სიგრძე არ არის გამჟღავნებული, მაგრამ ცნობილია WEN, CXR-6C, TMR-6C, JOE-6C, FL-6C და TOM-6C დნმ-ის ფრაგმენტების ბაზის სიგრძის თანმიმდევრობა.ნარევი ABI PRISM® BigDye® Primer Cycle Sequencing Ready Reaction Kit შეიცავს დნმ-ის ფრაგმენტს ეტიკეტირებული dR6G საღებავით.ასევე არ არის გამჟღავნებული დნმ-ის ფრაგმენტების ფუძეების სიგრძე.GeneScan™ 600 LIZ™ Dye Size Standard v2.0 მოიცავს 36 LIZ-ის მარკირებულ დნმ ფრაგმენტს.ამ დნმ-ის ფრაგმენტების ბაზის სიგრძეა 20, 40, 60, 80, 100, 114, 120, 140, 160, 180, 200, 214, 220, 240, 250, 260, 280, 314,3. 360, 380, 400, 414, 420, 440, 460, 480, 500, 514, 520, 540, 560, 580 და 600 ბაზა.ნიმუშები დენატურირებული იყო 94°C-ზე 3 წუთის განმავლობაში, შემდეგ გაცივდა ყინულზე 5 წუთის განმავლობაში.ნიმუშები შეჰყავდათ თითოეულ კაპილარში 26 ვ/სმ 9 წამის განმავლობაში და გამოყოფილი იყო თითოეულ კაპილარში, სავსე POP-7™ პოლიმერული ხსნარით (Thermo Fisher Scientific) ეფექტური სიგრძით 36 სმ და ძაბვით 181 ვ/სმ და კუთხე 60°.FROM.
ამ კვლევის დროს მიღებული ან გაანალიზებული ყველა მონაცემი შედის ამ გამოქვეყნებულ სტატიაში და მის დამატებით ინფორმაციას.ამ კვლევისთვის შესაბამისი სხვა მონაცემები ხელმისაწვდომია შესაბამისი ავტორებისგან გონივრული მოთხოვნით.
Khan, MJ, Khan, HS, Yousaf, A., Khurshid, K., and Abbas, A. ჰიპერსპექტრული გამოსახულების ანალიზის მიმდინარე ტენდენციები: მიმოხილვა.წვდომა IEEE 6, 14118–14129.https://doi.org/10.1109/ACCESS.2018.2812999 (2018).
Vaughan, AH ასტრონომიული ინტერფერომეტრიული Fabry-Pero სპექტროსკოპია.დაინსტალირება.მეუფე ასტრონი.ასტროფიზიკა.5, 139-167 წწ.https://doi.org/10.1146/annurev.aa.05.090167.001035 (1967 წ.).
Goetz, AFH, Wein, G., Solomon, JE and Rock, BN სპექტროსკოპია დედამიწის დისტანციური ზონდირების სურათები.მეცნიერება 228, 1147–1153 წწ.https://doi.org/10.1126/science.228.4704.1147 (1985).
Yokoya, N., Grohnfeldt, C., and Chanussot, J. ჰიპერსპექტრული და მრავალსპექტრული მონაცემების შერწყმა: ბოლო პუბლიკაციების შედარებითი მიმოხილვა.IEEE დედამიწის მეცნიერებები.დისტანციური ზონდირების ჟურნალი.5:29–56.https://doi.org/10.1109/MGRS.2016.2637824 (2017).
Gowen, AA, O'Donnell, SP, Cullen, PJ, Downey, G. and Frias, JM ჰიპერსპექტრული გამოსახულება არის ახალი ანალიტიკური ინსტრუმენტი ხარისხის კონტროლისა და სურსათის უვნებლობისთვის.ტენდენციები კვების მეცნიერებაში.ტექნოლოგია.18, 590-598 წწ.https://doi.org/10.1016/j.tifs.2007.06.001 (2007).
ElMasri, G., Mandour, N., Al-Rejaye, S., Belin, E. and Rousseau, D. მრავალსპექტრული გამოსახულების ბოლო აპლიკაციები თესლის ფენოტიპისა და ხარისხის მონიტორინგისთვის - მიმოხილვა.სენსორები 19, 1090 (2019).
Liang, H. მიღწევები მულტისპექტრულ და ჰიპერსპექტრულ გამოსახულებაში არქეოლოგიისა და ხელოვნების შესანარჩუნებლად.მიმართეთ ფიზიკურ 106, 309–323.https://doi.org/10.1007/s00339-011-6689-1 (2012).
Edelman GJ, Gaston E., van Leeuwen TG, Cullen PJ და Alders MKG ჰიპერსპექტრული გამოსახულება სასამართლო კვალის არაკონტაქტური ანალიზისთვის.კრიმინალისტიკა.შიდა 223, 28-39.https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2012.09.012 (2012).