用于捕获高光谱图像的新技术

马德里卡洛斯三世大学(UC3M)为一种用于捕获高光谱图像(能够收集整个电磁频谱信息)的新系统申请了专利，该系统可以实时运行并提供比任何其他现有技术更高的分辨率。这一发展可能意味着与化学分析相关的科学和工业应用的突破。

该系统由UC3M的传感器和仪器技术小组获得专利，由光源组成，该光源将普通相机转换为所谓的高光谱相机。

该技术通过测量每种化合物的特征光学吸收或分子共振，可以获得被分析样品化学成分的完整表征。为此，使用了一种称为双梳光谱的先进分析技术。

双梳系统通过干扰来自两个光源的光来工作，称为光学频率梳。这种混合过程产生一种称为干涉图的信号，其速度直到最近还太快，即使是高速摄像机也无法捕捉到。

该专利的研究团队开发了一种基于光纤组件制成的双梳状电光源的系统。主要部分是一个双梳状照明器，能够产生两个频率梳，其干扰频率远低于其他系统可以获得的频率。

这使得使用在所用双梳系统的发射范围内具有灵敏度的任何相机都可以检测该信号。此外，它能够在不同的频率范围内工作(近红外、中红外和太赫兹)。

迄今为止使用的基于频率梳的技术使得分析样品的单个点成为可能，光源被发送到该点。

UC3M研究团队获得专利的系统可以对整个样品进行光谱分析，并且在使用的测量方面具有开创性，因为它使用双频率梳而不是当前高光谱相机配备的光谱解调仪。

通过这种表征，除了识别化合物外，还可以分析其他参数，例如其温度、压力和浓度。

“需求源于当前技术的缺点，其中测量非常慢，光学吸收识别不够精确。当我们使用气体等工作时，我们用我们的技术表征整个样品的高光学分辨率至关重要“，UC3M电子技术系讲师兼项目研究员Pedro Martín Mateos说。

该系统可以分析完整样品的化学成分，并可用于许多领域。迄今为止，它已被测试用于检测和分析气体，以及研究不同食品和材料(如塑料)的特性。

“我们已经证明了它对气体样品研究的有用性。这对于开发更高效的燃烧器或安全问题很有用。我们还将其用于分析某些食品，甚至用于干燥木材，我们开始开发一种系统，使我们能够监测新燃料或替代燃料(如氢气)的燃烧过程，“ 研究人员总结道。

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