复旦新型光谱仪效率大增 0.1秒干10分钟活

复旦大学信息科学与工程学院研制成功“二维CCD阵列探测器”光谱仪，只需0.1秒就能绘制出原需10分钟才能得到的光谱图。日前，该研究成果获得国家发明专利，被认为是对光谱学研究的“原创性重要贡献”。

光谱仪是用来给光“拍照片”的基础科学仪器，能够对光波的能量、波长、带宽、线型等重要特征进行精细分析，在遥感、生物医学、国防和光电子功能材料等领域有着广泛和重要的应用。

专家透露，“二维CCD阵列探测器”光谱仪的秘密在于它独特的光栅结构。复旦信息科学与工程学院院长陈良尧领衔的课题组，经过认真计算和试验，将10个光栅平行“捆绑”起来，成为“集成光栅”，犹如10面“镜子”各司其职，将不同波长的光子各自分拣出来，同时反射到探测器上。从而让探测仪彻底摆脱机械转动，能在200-1000纳米的全光谱区获得高分辨率光谱图，效率也从原来的10分钟提高到0.1秒。

据介绍，目前红外至紫外光谱区的主流光谱分析仪器是光栅扫描型光谱仪，其中“光栅”是“灵魂部件”。传统光谱仪通常采用机械转动装置连续旋转光栅，光栅每转动一次，就“放行”一个波长的光。由于一束光包括多个波长，故光栅需要转动多次才能让光全部通过，比较费时。此外，还有一种“一维CCD阵列探测器”光谱仪，虽然无需转动光栅便可对光谱进行测量，但每次测量覆盖的光谱区范围有限，要想实现宽光谱测量，仍需要旋转光栅。复旦此次研制成功“二维CCD阵列探测器”光谱仪，解决了以上这些问题。