越过“牛顿的棱镜” 纳米级光谱仪问世

    有没有想过这样一件事情，担心青菜上面有农药，拿出手机，打开摄像头，让微型光谱仪先帮你做个CT,貌似是个不可能事情，可是现在的纳米级光谱仪问世，把不可能成为可能。

    17世纪，牛顿发现太阳光通过棱镜的折射后可观察到彩色，这个色散实验为光谱仪的诞生播下了种子。通过对光谱的测量，人们可获知大到几百万光年外的星系活动、小到纳米尺度的分子结构，还可以用来分析物体中的化学成分。

    “普通光谱仪包含色散元件，这是个很核心的器件。”谷付星介绍，科研人员一般用棱镜或者光栅对入射光进行分光色散，然后在后方放置一个光探测器阵列用于测量不同谱线的强度信息。但是，由于使用了棱镜光栅等分光元件，导致光谱仪体积庞大。而减小分光和探测元件的尺寸又将导致光谱仪的光谱分辨率、灵敏度及动态检测范围显着下降。

    杨宗银介绍，实验人员用一种带隙渐变的特殊纳米线替代了传统光谱仪中的分光和探测元件，采用和制作电脑芯片类似的工艺在这种纳米线上加工出了光探测器阵列。他们利用各个探测器对不同颜色光具有不同响应的特性，通过逆问题的求解，从响应函数方程组中重构出所需要测量的光谱信息。

    让光谱仪融进大众的生活，希望等到技术成熟时，这样的微型光谱仪，老百姓只需要几百块钱就能轻松拥有。