淺談對微型光譜儀在國外的研發狀況分析

光譜儀器是應用光學技術、電子技術及計算機技術對物質的成分及結構等進行分析和測量的基本設備，廣泛應用于環境監測、工業控制、化學分析、食品品質檢測、材料分析、臨床檢驗、航空航天遙感及科學教育等領域。由于傳統的光譜儀存在著結構復雜、使用環境受限、不便攜帶及價格昂貴等不足，不能滿足現場檢測和實時監控的需求。因此，微型光譜儀成為光譜儀器發展的一個重要的研究方向。  

近年來，由于光纖技術、光柵技術及陣列式探測器技術的發展和成熟，使得光譜檢測系統形成了光源、采樣單元及攝譜單元相分離的結構形式，整個系統結構更具模塊化，使用更加方便靈活，從而使微型光纖光譜儀成為現場檢測和實時監控的儀器。  

SCiO：掃出一切物品信息的新裝置  

在實際測試中，用SCiO嘗試掃描一塊奶酪，手機端應用程序檢測出了奶酪包含的脂肪、碳水化合物、蛋白質和熱量等物質，非常方便。但當使用SCiO掃描西紅柿時，傳感器并不能識別它，所以無法生成一個標準的西紅柿養分信息。相對來說，掃描蛋白質是zui困難的，其次是碳水化合物，脂肪則是zui為簡單的，但傳感器目前還無法解決類似西紅柿果肉這樣的類透明材質，這是需要下一步解決的問題。  

研發人員表示，SCiO具有很大潛力，zui終成品將具備識別生熟、變質的功能，通過建立強大的數據庫，甚至可以識別出包含不良添加劑的牛奶（如臭名昭彰的三聚氰胺）。當然，SCiO如果要做到、，不僅僅要在傳感器上下功夫，數據也不能僅僅來源于用戶收集，還需要一個經過機構認證的資質，這是開發人員可以努力的方向。SCiO公司還計劃開發軟件API，讓第三方人員能夠添加更多數據庫，幫助消費者來掃描更多產品，包括檢測酒品的酒精含量、化妝品成分、品真偽等等。  

ConsumerPhysics的CEODrorSharon認為，SCiO與lSpec的不同之處在于：“首先，我們有一個完整的、多學科的團隊；其次，我們自己擁有傳感器技術，他們只能用別人的；zui后，他們使用了不同類型的光譜和交換，這會花他們很多時間來實現。”  

新型手持式拉曼光譜儀  

在2013年ISEF大會上，因研發早期胰腺癌納米試紙檢測法而出名的美國少年研究人員JackAndraka也曾展示了一種用于探測爆炸物、環境污染甚至可以檢測癌癥的手持式拉曼光譜儀。普通的拉曼光譜儀體積龐大而且售價接近10萬美元，僅高能量激光器就要花費4萬美元。Andraka的設計是利用現成的激光指示器，并用iPhone的攝像頭代替光譜儀上的光電探測器，達到和傳統的拉曼光譜儀比較接近的結果，但只要15美元，只有手機的大小。  

微型光譜儀具有系統模塊化和搭建靈活性的優勢，因此在實際生產研究中，僅需配一套光譜儀，應用不同的測試附件就可以對各種不同的樣品進行實時檢測。同時，微型光纖光譜儀具有內部結構緊湊、無移動部件、波長范圍寬、測量速度快、價格低的特點，在工業在線監控及便攜式檢測系統開發等領域提供了廣闊的應用發展空間。