हीट एक्सचेंजर के लिए स्टेनलेस स्टील 321 8*1.2 कुंडलित ट्यूब

केशिका ट्यूब

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एक अल्ट्रा-कॉम्पैक्ट (54 × 58 × 8.5 मिमी) और चौड़े एपर्चर (1 × 7 मिमी) नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर विकसित किया गया था, जो दस डाइक्रोइक दर्पणों की एक श्रृंखला द्वारा "दो में विभाजित" था, जिसका उपयोग तात्कालिक वर्णक्रमीय इमेजिंग के लिए किया गया था।एपर्चर आकार से छोटे क्रॉस सेक्शन के साथ घटना प्रकाश प्रवाह को 20 एनएम चौड़ी एक सतत पट्टी और 530, 550, 570, 590, 610, 630, 650, 670 और 690 एनएम की केंद्रीय तरंग दैर्ध्य के साथ नौ रंगीन प्रवाह में विभाजित किया गया है।नौ रंग धाराओं की छवियों को एक साथ छवि सेंसर द्वारा कुशलतापूर्वक मापा जाता है।पारंपरिक डाइक्रोइक मिरर सरणियों के विपरीत, विकसित डाइक्रोइक मिरर ऐरे में एक अद्वितीय दो-टुकड़ा विन्यास होता है, जो न केवल एक साथ मापे जा सकने वाले रंगों की संख्या को बढ़ाता है, बल्कि प्रत्येक रंग स्ट्रीम के लिए छवि रिज़ॉल्यूशन में भी सुधार करता है।विकसित नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग चार-केशिका वैद्युतकणसंचलन के लिए किया जाता है।नौ-रंग लेजर-प्रेरित प्रतिदीप्ति का उपयोग करके प्रत्येक केशिका में एक साथ प्रवास करने वाले आठ रंगों का एक साथ मात्रात्मक विश्लेषण।चूंकि नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर न केवल अल्ट्रा-छोटा और सस्ता है, बल्कि इसमें अधिकांश वर्णक्रमीय इमेजिंग अनुप्रयोगों के लिए उच्च चमकदार प्रवाह और पर्याप्त वर्णक्रमीय रिज़ॉल्यूशन भी है, इसका व्यापक रूप से विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग किया जा सकता है।
हाइपरस्पेक्ट्रल और मल्टीस्पेक्ट्रल इमेजिंग खगोल विज्ञान2, पृथ्वी अवलोकन के लिए रिमोट सेंसिंग3,4, भोजन और पानी की गुणवत्ता नियंत्रण5,6, कला संरक्षण और पुरातत्व7, फोरेंसिक8, सर्जरी9, बायोमेडिकल विश्लेषण और डायग्नोस्टिक्स10,11 आदि का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बन गया है। फ़ील्ड 1 एक अपरिहार्य तकनीक ,12,13.दृश्य क्षेत्र में उत्सर्जन के प्रत्येक बिंदु द्वारा उत्सर्जित प्रकाश के स्पेक्ट्रम को मापने के तरीकों को (1) बिंदु स्कैनिंग ("झाड़ू")14,15, (2) रैखिक स्कैनिंग ("पैनिकल")16,17,18 में विभाजित किया गया है। , (3) लंबाई स्कैन तरंगें19,20,21 और (4) छवियाँ22,23,24,25।इन सभी तरीकों के मामले में, स्थानिक रिज़ॉल्यूशन, वर्णक्रमीय रिज़ॉल्यूशन और अस्थायी रिज़ॉल्यूशन में एक व्यापार-बंद संबंध9,10,12,26 है।इसके अलावा, प्रकाश आउटपुट का संवेदनशीलता पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, यानी वर्णक्रमीय इमेजिंग26 में सिग्नल-टू-शोर अनुपात।चमकदार प्रवाह, अर्थात, प्रकाश का उपयोग करने की दक्षता, प्रति इकाई समय में प्रत्येक चमकदार बिंदु के प्रकाश की वास्तविक मापी गई मात्रा और मापी गई तरंग दैर्ध्य सीमा के प्रकाश की कुल मात्रा के अनुपात के सीधे आनुपातिक है।श्रेणी (4) एक उपयुक्त विधि है जब प्रत्येक उत्सर्जक बिंदु द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता या स्पेक्ट्रम समय के साथ बदलता है या जब प्रत्येक उत्सर्जक बिंदु की स्थिति समय के साथ बदलती है क्योंकि सभी उत्सर्जक बिंदुओं द्वारा उत्सर्जित प्रकाश का स्पेक्ट्रम एक साथ मापा जाता है।24.
उपरोक्त अधिकांश विधियों को कक्षाओं (1), (2) और (4) या 20, 21 फिल्टर डिस्क, तरल फिल्टर के लिए 18 ग्रेटिंग या 14, 16, 22, 23 प्रिज्मों का उपयोग करके बड़े, जटिल और/या महंगे स्पेक्ट्रोमीटर के साथ जोड़ा जाता है। .श्रेणी (3) के क्रिस्टलीय ट्यूनेबल फिल्टर (एलसीटीएफ)25 या एकोस्टो-ऑप्टिक ट्यूनेबल फिल्टर (एओटीएफ)19।इसके विपरीत, श्रेणी (4) मल्टी-मिरर स्पेक्ट्रोमीटर अपने सरल विन्यास27,28,29,30 के कारण छोटे और सस्ते हैं।इसके अलावा, उनमें उच्च चमकदार प्रवाह होता है क्योंकि प्रत्येक डाइक्रोइक दर्पण द्वारा साझा किया गया प्रकाश (अर्थात, प्रत्येक डाइक्रोइक दर्पण पर आपतित प्रकाश का संचरित और परावर्तित प्रकाश) पूरी तरह से और लगातार उपयोग किया जाता है।हालाँकि, एक साथ मापी जाने वाली तरंग दैर्ध्य बैंड (यानी रंग) की संख्या लगभग चार तक सीमित है।
फ्लोरेसेंस डिटेक्शन पर आधारित स्पेक्ट्रल इमेजिंग का उपयोग आमतौर पर बायोमेडिकल डिटेक्शन और डायग्नोस्टिक्स 10, 13 में मल्टीप्लेक्स विश्लेषण के लिए किया जाता है।मल्टीप्लेक्सिंग में, चूंकि कई एनालिटिक्स (उदाहरण के लिए, विशिष्ट डीएनए या प्रोटीन) को अलग-अलग फ्लोरोसेंट रंगों के साथ लेबल किया जाता है, दृश्य क्षेत्र में प्रत्येक उत्सर्जन बिंदु पर मौजूद प्रत्येक एनालिटिक्स को मल्टीकंपोनेंट विश्लेषण का उपयोग करके मात्राबद्ध किया जाता है।32 प्रत्येक उत्सर्जन बिंदु द्वारा उत्सर्जित प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रम का पता लगाता है।इस प्रक्रिया के दौरान, अलग-अलग रंग, जिनमें से प्रत्येक एक अलग प्रतिदीप्ति उत्सर्जित करता है, कोलोकलाइज़ कर सकते हैं, यानी अंतरिक्ष और समय में सह-अस्तित्व में रह सकते हैं।वर्तमान में, एक लेजर किरण द्वारा उत्तेजित किये जा सकने वाले रंगों की अधिकतम संख्या आठ33 है।यह ऊपरी सीमा वर्णक्रमीय रिज़ॉल्यूशन (यानी, रंगों की संख्या) द्वारा निर्धारित नहीं की जाती है, बल्कि प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रम की चौड़ाई (≥50 एनएम) और एफआरईटी पर डाई स्टोक्स शिफ्ट (≤200 एनएम) की मात्रा (एफआरईटी का उपयोग करके) 10 द्वारा निर्धारित की जाती है। .हालाँकि, मिश्रित रंगों के वर्णक्रमीय ओवरलैप को खत्म करने के लिए रंगों की संख्या रंगों की संख्या से अधिक या उसके बराबर होनी चाहिए।इसलिए, एक साथ मापे गए रंगों की संख्या को आठ या अधिक तक बढ़ाना आवश्यक है।
हाल ही में, एक अल्ट्रा-कॉम्पैक्ट हेप्टाक्रोइक स्पेक्ट्रोमीटर (चार फ्लोरोसेंट फ्लक्स को मापने के लिए हेप्टाक्रोइक दर्पणों की एक श्रृंखला और एक छवि सेंसर का उपयोग करके) विकसित किया गया है।स्पेक्ट्रोमीटर झंझरी या प्रिज्म34,35 का उपयोग करने वाले पारंपरिक स्पेक्ट्रोमीटर की तुलना में परिमाण के दो से तीन क्रम छोटा है।हालाँकि, एक स्पेक्ट्रोमीटर में सात से अधिक डाइक्रोइक दर्पण रखना और एक साथ सात से अधिक रंगों को मापना मुश्किल है।डाइक्रोइक दर्पणों की संख्या में वृद्धि के साथ, डाइक्रोइक प्रकाश प्रवाह के ऑप्टिकल पथों की लंबाई में अधिकतम अंतर बढ़ जाता है, और सभी प्रकाश प्रवाहों को एक संवेदी तल पर प्रदर्शित करना मुश्किल हो जाता है।प्रकाश प्रवाह की सबसे लंबी ऑप्टिकल पथ लंबाई भी बढ़ जाती है, इसलिए स्पेक्ट्रोमीटर एपर्चर की चौड़ाई (यानी स्पेक्ट्रोमीटर द्वारा विश्लेषण की गई प्रकाश की अधिकतम चौड़ाई) कम हो जाती है।
उपरोक्त समस्याओं के जवाब में, दो-परत "डाइक्रोइक" डेकाक्रोमैटिक दर्पण सरणी और तात्कालिक वर्णक्रमीय इमेजिंग के लिए एक छवि सेंसर के साथ एक अल्ट्रा-कॉम्पैक्ट नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर [श्रेणी (4)] विकसित किया गया था।पिछले स्पेक्ट्रोमीटर की तुलना में, विकसित स्पेक्ट्रोमीटर में अधिकतम ऑप्टिकल पथ लंबाई और छोटी अधिकतम ऑप्टिकल पथ लंबाई में छोटा अंतर होता है।इसे लेजर-प्रेरित नौ-रंग प्रतिदीप्ति का पता लगाने और प्रत्येक केशिका में आठ रंगों के एक साथ प्रवासन की मात्रा निर्धारित करने के लिए चार-केशिका वैद्युतकणसंचलन पर लागू किया गया है।चूँकि विकसित स्पेक्ट्रोमीटर न केवल अति-छोटा और सस्ता है, बल्कि इसमें अधिकांश वर्णक्रमीय इमेजिंग अनुप्रयोगों के लिए उच्च चमकदार प्रवाह और पर्याप्त वर्णक्रमीय रिज़ॉल्यूशन भी है, इसका उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जा सकता है।
पारंपरिक नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर को अंजीर में दिखाया गया है।1ए.इसका डिज़ाइन पिछले अल्ट्रा-छोटे सात-रंग स्पेक्ट्रोमीटर 31 का अनुसरण करता है। इसमें दाईं ओर 45° के कोण पर क्षैतिज रूप से व्यवस्थित नौ डाइक्रोइक दर्पण होते हैं, और छवि सेंसर (एस) नौ डाइक्रोइक दर्पणों के ऊपर स्थित होता है।नीचे से प्रवेश करने वाली रोशनी (C0) को नौ डाइक्रोइक दर्पणों की एक श्रृंखला द्वारा ऊपर की ओर जाने वाले नौ प्रकाश प्रवाहों (C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 और C9) में विभाजित किया गया है।सभी नौ रंग धाराएँ सीधे छवि सेंसर को फीड की जाती हैं और एक साथ पहचानी जाती हैं।इस अध्ययन में, C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, और C9 तरंग दैर्ध्य के क्रम में हैं और मैजेंटा, बैंगनी, नीला, सियान, हरा, पीला, नारंगी, लाल-नारंगी, और द्वारा दर्शाए गए हैं। लाल, क्रमशः.हालाँकि इस दस्तावेज़ में इन रंग पदनामों का उपयोग किया गया है, जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है, क्योंकि वे मानव आँख द्वारा देखे गए वास्तविक रंगों से भिन्न हैं।
पारंपरिक और नए नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर के योजनाबद्ध आरेख।(ए) नौ डाइक्रोइक दर्पणों की एक श्रृंखला के साथ पारंपरिक नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर।(बी) दो-परत डाइक्रोइक दर्पण सरणी के साथ नया नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर।आपतित प्रकाश प्रवाह C0 को नौ रंगीन प्रकाश प्रवाह C1-C9 में विभाजित किया गया है और छवि सेंसर S द्वारा पता लगाया गया है।
विकसित नए नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर में दो-परत डाइक्रोइक दर्पण झंझरी और एक छवि सेंसर है, जैसा कि चित्र 1 बी में दिखाया गया है।निचले स्तर में, पांच डाइक्रोइक दर्पण 45° दाईं ओर झुके हुए हैं, जो डिकैमरों की श्रृंखला के केंद्र से दाईं ओर संरेखित हैं।शीर्ष स्तर पर, पांच अतिरिक्त डाइक्रोइक दर्पण बाईं ओर 45° झुके हुए हैं और केंद्र से बाईं ओर स्थित हैं।निचली परत का सबसे बायां द्विध्रुवीय दर्पण और ऊपरी परत का सबसे दाहिना द्विध्रुवीय दर्पण एक दूसरे को ओवरलैप करते हैं।आपतित प्रकाश प्रवाह (C0) को नीचे से दाईं ओर पांच डाइक्रोइक दर्पणों द्वारा चार आउटगोइंग क्रोमैटिक फ्लक्स (C1-C4) में और बाईं ओर C9 पर पांच डाइक्रोइक दर्पणों द्वारा पांच आउटगोइंग क्रोमैटिक फ्लक्स (C5-C4) में विभाजित किया गया है।पारंपरिक नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर की तरह, सभी नौ रंग धाराओं को सीधे छवि सेंसर (एस) में इंजेक्ट किया जाता है और एक साथ पता लगाया जाता है।चित्र 1ए और 1बी की तुलना करने पर, कोई देख सकता है कि नए नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर के मामले में, नौ रंग फ्लक्स का अधिकतम अंतर और सबसे लंबी ऑप्टिकल पथ लंबाई दोनों आधी हो गई हैं।
29 मिमी (चौड़ाई) × 31 मिमी (गहराई) × 6 मिमी (ऊंचाई) के एक अति-छोटे दो-परत डाइक्रोइक दर्पण सरणी का विस्तृत निर्माण चित्र 2 में दिखाया गया है। दशमलव डाइक्रोइक दर्पण सरणी में दाईं ओर पांच डाइक्रोइक दर्पण होते हैं (एम1-एम5) और बाईं ओर पांच डाइक्रोइक दर्पण (एम6-एम9 और दूसरा एम5), प्रत्येक डाइक्रोइक दर्पण ऊपरी एल्यूमीनियम ब्रैकेट में तय किया गया है।दर्पणों के माध्यम से प्रवाह के अपवर्तन के कारण समानांतर विस्थापन की भरपाई के लिए सभी द्विध्रुवीय दर्पणों को क्रमबद्ध किया जाता है।M1 के नीचे, एक बैंड-पास फ़िल्टर (BP) लगा हुआ है।M1 और BP आयाम 10 मिमी (लंबी तरफ) x 1.9 मिमी (छोटी तरफ) x 0.5 मिमी (मोटाई) हैं।शेष डाइक्रोइक दर्पणों के आयाम 15 मिमी × 1.9 मिमी × 0.5 मिमी हैं।एम1 और एम2 के बीच मैट्रिक्स पिच 1.7 मिमी है, जबकि अन्य डाइक्रोइक दर्पणों की मैट्रिक्स पिच 1.6 मिमी है।अंजीर पर.2c आपतित प्रकाश प्रवाह C0 और नौ रंगीन प्रकाश प्रवाह C1-C9 को जोड़ता है, जो दर्पणों के डी-चैंबर मैट्रिक्स द्वारा अलग किए जाते हैं।
दो-परत डाइक्रोइक दर्पण मैट्रिक्स का निर्माण।(ए) एक परिप्रेक्ष्य दृश्य और (बी) दो-परत डाइक्रोइक दर्पण सरणी का एक क्रॉस-अनुभागीय दृश्य (आयाम 29 मिमी x 31 मिमी x 6 मिमी)।इसमें निचली परत में स्थित पांच डाइक्रोइक दर्पण (एम1-एम5), ऊपरी परत में स्थित पांच डाइक्रोइक दर्पण (एम6-एम9 और एक अन्य एम5) और एम1 के नीचे स्थित एक बैंडपास फिल्टर (बीपी) शामिल हैं।(सी) C0 और C1-C9 ओवरलैप के साथ ऊर्ध्वाधर दिशा में क्रॉस-अनुभागीय दृश्य।
क्षैतिज दिशा में एपर्चर की चौड़ाई, चित्र 2, सी में चौड़ाई C0 द्वारा इंगित, 1 मिमी है, और चित्र 2, सी के विमान के लंबवत दिशा में, एल्यूमीनियम ब्रैकेट के डिजाइन द्वारा दी गई है, - 7 मिमी.यानी, नए नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर का बड़ा एपर्चर आकार 1 मिमी × 7 मिमी है।C4 का ऑप्टिकल पथ C1-C9 के बीच सबसे लंबा है, और उपरोक्त अल्ट्रा-छोटे आकार (29 मिमी × 31 मिमी × 6 मिमी) के कारण, डाइक्रोइक दर्पण सरणी के अंदर C4 का ऑप्टिकल पथ 12 मिमी है।वहीं, C5 की ऑप्टिकल पथ लंबाई C1-C9 में सबसे कम है, और C5 की ऑप्टिकल पथ लंबाई 5.7 मिमी है।इसलिए, ऑप्टिकल पथ लंबाई में अधिकतम अंतर 6.3 मिमी है।उपरोक्त ऑप्टिकल पथ लंबाई को एम1-एम9 और बीपी (क्वार्ट्ज से) के ऑप्टिकल ट्रांसमिशन के लिए ऑप्टिकल पथ लंबाई के लिए सही किया गया है।
М1−М9 और VR के वर्णक्रमीय गुणों की गणना की जाती है ताकि फ्लक्स С1, С2, С3, С4, С5, С6, С7, С8 और С9 तरंग दैर्ध्य रेंज 520-540, 540-560, 560-580, 580 में हों। -600, 600-620, 620-640, 640-660, 660-680, और 680-700 एनएम, क्रमशः।
डिकैक्रोमैटिक दर्पणों के निर्मित मैट्रिक्स की एक तस्वीर चित्र 3ए में दिखाई गई है।M1-M9 और BP क्रमशः एल्यूमीनियम समर्थन के 45° ढलान और क्षैतिज तल से चिपके हुए हैं, जबकि M1 और BP आकृति के पीछे छिपे हुए हैं।
डेकन दर्पणों की एक श्रृंखला का उत्पादन और उसका प्रदर्शन।(ए) निर्मित डिकैक्रोमैटिक दर्पणों की एक श्रृंखला।(बी) एक 1 मिमी × 7 मिमी नौ-रंग की विभाजित छवि को डेकाक्रोमैटिक दर्पणों की एक श्रृंखला और सफेद रोशनी के साथ बैकलिट के सामने रखी कागज की एक शीट पर प्रक्षेपित किया गया।(सी) पीछे से सफेद रोशनी से प्रकाशित डेकोक्रोमैटिक दर्पणों की एक श्रृंखला।(डी) डिकैन मिरर ऐरे से निकलने वाली नौ-रंग की विभाजन धारा, डीकेन मिरर ऐरे के सामने एक धुएं से भरे ऐक्रेलिक कनस्तर को रखकर और कमरे को अंधेरा करके देखी गई।
45° के आपतन कोण पर M1-M9 C0 का मापा ट्रांसमिशन स्पेक्ट्रा और 0° के आपतन कोण पर BP C0 का मापा ट्रांसमिशन स्पेक्ट्रम चित्र में दिखाया गया है।4ए.C0 के सापेक्ष C1-C9 का ट्रांसमिशन स्पेक्ट्रा अंजीर में दिखाया गया है।4बी.इन स्पेक्ट्रा की गणना अंजीर में दिए गए स्पेक्ट्रा से की गई थी।4a चित्र 4a में ऑप्टिकल पथ C1-C9 के अनुसार।1बी और 2सी.उदाहरण के लिए, टीएस(सी4) = टीएस (बीपी) × [1 - टीएस (एम1)] × टीएस (एम2) × टीएस (एम3) × टीएस (एम4) × [1 - टीएस (एम5)], टीएस(सी9) = टीएस (बीपी) × टीएस (एम1) × [1 - टीएस (एम6)] × टीएस (एम7) × टीएस (एम8) × टीएस (एम9) × [1 - टीएस (एम5)], जहां टीएस(एक्स) और [1 - टीएस(एक्स)] क्रमशः एक्स के संचरण और प्रतिबिंब स्पेक्ट्रा हैं।जैसा कि चित्र 4 बी में दिखाया गया है, C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 और C9 की बैंडविड्थ (बैंडविड्थ ≥50%) 521-540, 541-562, 563-580, 581-602, 603 हैं -623, 624-641, 642-657, 659-680 और 682-699 एनएम।ये परिणाम विकसित श्रेणियों के अनुरूप हैं।इसके अलावा, C0 प्रकाश की उपयोग दक्षता अधिक है, अर्थात औसत अधिकतम C1-C9 प्रकाश संप्रेषण 92% है।
एक द्विध्रुवीय दर्पण का संचरण स्पेक्ट्रा और एक विभाजित नौ-रंग का प्रवाह।(ए) 45° आपतन पर एम1-एम9 का संचरण स्पेक्ट्रा और 0° आपतन पर बीपी मापा गया।(बी) सी0 के सापेक्ष सी1-सी9 का ट्रांसमिशन स्पेक्ट्रा (ए) से गणना की गई।
अंजीर पर.3सी, डाइक्रोइक दर्पणों की सरणी लंबवत रूप से स्थित है, ताकि चित्र 3ए में इसका दाहिना भाग शीर्ष पक्ष हो और कोलिमेटेड एलईडी (सी0) की सफेद किरण बैकलिट हो।चित्र 3ए में दिखाए गए डिकैक्रोमैटिक दर्पणों की श्रृंखला 54 मिमी (ऊंचाई) × 58 मिमी (गहराई) × 8.5 मिमी (मोटाई) एडाप्टर में लगाई गई है।अंजीर पर.3डी, चित्र में दर्शाई गई स्थिति के अतिरिक्त।3सी, एक धुएं से भरा ऐक्रेलिक टैंक डेकोक्रोमैटिक दर्पणों की एक श्रृंखला के सामने रखा गया था, और कमरे में रोशनी बंद कर दी गई थी।परिणामस्वरूप, टैंक में नौ द्विवर्णीय धाराएँ दिखाई देती हैं, जो डिकाक्रोमैटिक दर्पणों की एक श्रृंखला से निकलती हैं।प्रत्येक स्प्लिट स्ट्रीम में 1 × 7 मिमी के आयाम वाला एक आयताकार क्रॉस सेक्शन होता है, जो नए नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर के एपर्चर आकार से मेल खाता है।चित्र 3बी में, कागज की एक शीट को चित्र 3सी में डाइक्रोइक दर्पणों की श्रृंखला के सामने रखा गया है, और कागज पर प्रक्षेपित नौ डाइक्रोइक धाराओं की 1 x 7 मिमी छवि को कागज की गति की दिशा से देखा जाता है।धाराएँअंजीर में नौ रंग पृथक्करण धाराएँ।3बी और डी ऊपर से नीचे तक सी4, सी3, सी2, सी1, सी5, सी6, सी7, सी8 और सी9 हैं, जिन्हें आंकड़े 1 और 2. 1बी और 2सी में भी देखा जा सकता है।वे अपनी तरंग दैर्ध्य के अनुरूप रंगों में देखे जाते हैं।एलईडी की कम सफेद रोशनी की तीव्रता (पूरक चित्र एस3 देखें) और चित्र में सी9 (682-699 एनएम) को कैप्चर करने के लिए उपयोग किए जाने वाले रंगीन कैमरे की संवेदनशीलता के कारण। अन्य विभाजन प्रवाह कमजोर हैं।इसी तरह, C9 नग्न आंखों से हल्का दिखाई दे रहा था।इस बीच, C2 (ऊपर से दूसरी धारा) चित्र 3 में हरी दिखती है, लेकिन नग्न आंखों को अधिक पीली दिखती है।
चित्र 3सी से डी में संक्रमण को पूरक वीडियो 1 में दिखाया गया है। एलईडी से सफेद रोशनी डिकैक्रोमैटिक दर्पण सरणी से गुजरने के तुरंत बाद, यह एक साथ नौ रंग धाराओं में विभाजित हो जाती है।अंत में, कुंड में धुआं धीरे-धीरे ऊपर से नीचे की ओर छंट गया, जिससे नौ रंग के पाउडर भी ऊपर से नीचे तक गायब हो गए।इसके विपरीत, पूरक वीडियो 2 में, जब डिकैक्रोमैटिक दर्पणों की श्रृंखला पर आपतित प्रकाश प्रवाह की तरंग दैर्ध्य को 690, 671, 650, 632, 610, 589, 568, 550 और 532 एनएम के क्रम में लंबे से छोटे में बदल दिया गया था। ., C9, C8, C7, C6, C5, C4, C3, C2, और C1 के क्रम में नौ विभाजित धाराओं की केवल संबंधित विभाजित धाराएँ प्रदर्शित की जाती हैं।ऐक्रेलिक जलाशय को क्वार्ट्ज पूल से बदल दिया गया है, और प्रत्येक अलग किए गए प्रवाह के गुच्छे को ढलान वाली ऊपर की दिशा से स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है।इसके अलावा, उप-वीडियो 3 को इस तरह संपादित किया जाता है कि उप-वीडियो 2 का तरंग दैर्ध्य परिवर्तन भाग दोबारा चलाया जाता है।यह दर्पणों की डीकोक्रोमैटिक सरणी की विशेषताओं की सबसे स्पष्ट अभिव्यक्ति है।
उपरोक्त परिणाम दिखाते हैं कि निर्मित डिकैक्रोमैटिक मिरर ऐरे या नया नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर उद्देश्य के अनुसार काम करता है।नया नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर सीधे छवि सेंसर बोर्ड पर एडेप्टर के साथ डिकैक्रोमैटिक दर्पणों की एक श्रृंखला को माउंट करके बनाया गया है।
400 से 750 एनएम तक की तरंग दैर्ध्य सीमा के साथ चमकदार प्रवाह, चार विकिरण बिंदुओं φ50 μm द्वारा उत्सर्जित, चित्र 2 सी के विमान के लंबवत दिशा में 1 मिमी के अंतराल पर स्थित, क्रमशः शोध 31, 34। चार-लेंस सरणी में शामिल हैं 1.4 मिमी की फोकल लंबाई और 1 मिमी की पिच के साथ चार लेंस φ1 मिमी।चार कोलिमेटेड धाराएँ (चार C0) एक नए नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर के DP पर 1 मिमी के अंतराल पर आपतित होती हैं।द्विध्रुवीय दर्पणों की एक श्रृंखला प्रत्येक धारा (C0) को नौ रंग धाराओं (C1-C9) में विभाजित करती है।परिणामी 36 स्ट्रीम (C1-C9 के चार सेट) को फिर सीधे एक CMOS (S) छवि सेंसर में इंजेक्ट किया जाता है जो सीधे डाइक्रोइक दर्पणों की एक श्रृंखला से जुड़ा होता है।परिणामस्वरूप, जैसा कि चित्र 5ए में दिखाया गया है, छोटे अधिकतम ऑप्टिकल पथ अंतर और छोटे अधिकतम ऑप्टिकल पथ के कारण, सभी 36 धाराओं की छवियों को एक ही आकार के साथ एक साथ और स्पष्ट रूप से पता लगाया गया था।डाउनस्ट्रीम स्पेक्ट्रा (पूरक चित्र S4 देखें) के अनुसार, चार समूहों C1, C2 और C3 की छवि तीव्रता अपेक्षाकृत कम है।छत्तीस छवियां 0.57 ± 0.05 मिमी आकार (मतलब ± एसडी) की थीं।इस प्रकार, छवि आवर्धन का औसत 11.4 था।छवियों के बीच ऊर्ध्वाधर दूरी औसत 1 मिमी (लेंस सरणी के समान दूरी) और क्षैतिज दूरी औसत 1.6 मिमी (डाइक्रोइक दर्पण सरणी के समान दूरी) है।चूँकि छवि का आकार छवियों के बीच की दूरी से बहुत छोटा है, प्रत्येक छवि को स्वतंत्र रूप से (कम क्रॉसस्टॉक के साथ) मापा जा सकता है।इस बीच, हमारे पिछले अध्ययन में उपयोग किए गए पारंपरिक सात-रंग स्पेक्ट्रोमीटर द्वारा रिकॉर्ड की गई अट्ठाईस धाराओं की छवियां चित्र 5 बी में दिखाई गई हैं। सात डाइक्रोइक दर्पणों की सरणी नौ डाइक्रोइक की सरणी से दो सबसे दाहिने डाइक्रोइक दर्पणों को हटाकर बनाई गई थी। चित्र 1ए में दर्पण।सभी छवियाँ स्पष्ट नहीं हैं, छवि का आकार C1 से C7 तक बढ़ जाता है।अट्ठाईस छवियां 0.70 ± 0.19 मिमी आकार की हैं।इस प्रकार, सभी छवियों में उच्च रिज़ॉल्यूशन बनाए रखना मुश्किल है।चित्र 5बी में छवि आकार 28 के लिए भिन्नता का गुणांक (सीवी) 28% था, जबकि चित्र 5ए में छवि आकार 36 के लिए सीवी घटकर 9% हो गया।उपरोक्त परिणाम दिखाते हैं कि नया नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर न केवल एक साथ मापे गए रंगों की संख्या को सात से बढ़ाकर नौ कर देता है, बल्कि प्रत्येक रंग के लिए एक उच्च छवि रिज़ॉल्यूशन भी रखता है।
पारंपरिक और नए स्पेक्ट्रोमीटर द्वारा बनाई गई विभाजित छवि की गुणवत्ता की तुलना।(ए) नए नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर द्वारा उत्पन्न नौ-रंग की अलग-अलग छवियों (सी1-सी9) के चार समूह।(बी) पारंपरिक सात-रंग स्पेक्ट्रोमीटर के साथ बनाई गई सात-रंग की अलग-अलग छवियों (सी1-सी7) के चार सेट।चार उत्सर्जन बिंदुओं से 400 से 750 एनएम तक तरंग दैर्ध्य वाले फ्लक्स (सी0) क्रमशः प्रत्येक स्पेक्ट्रोमीटर पर संघटित और आपतित होते हैं।
नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर की वर्णक्रमीय विशेषताओं का प्रयोगात्मक रूप से मूल्यांकन किया गया था और मूल्यांकन परिणाम चित्र 6 में दिखाए गए हैं। ध्यान दें कि चित्र 6 ए चित्र 5 ए के समान परिणाम दिखाता है, यानी 4 सी0 400-750 एनएम की तरंग दैर्ध्य पर, सभी 36 छवियों का पता लगाया जाता है (4 समूह C1-C9)।इसके विपरीत, जैसा कि चित्र 6 बी-जे में दिखाया गया है, जब प्रत्येक C0 की विशिष्ट तरंग दैर्ध्य 530, 550, 570, 590, 610, 630, 650, 670, या 690 एनएम है, तो लगभग केवल चार संबंधित छवियां होती हैं (चार समूहों में C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 या C9) का पता चला।हालाँकि, चार संबंधित छवियों से सटे कुछ छवियों का बहुत कमजोर रूप से पता लगाया गया है क्योंकि चित्र 4 बी में दिखाया गया C1-C9 ट्रांसमिशन स्पेक्ट्रा थोड़ा ओवरलैप करता है और प्रत्येक C0 में एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य पर 10 एनएम बैंड होता है जैसा कि विधि में वर्णित है।ये परिणाम अंजीर में दिखाए गए C1-C9 ट्रांसमिशन स्पेक्ट्रा के अनुरूप हैं।4बी और पूरक वीडियो 2 और 3। दूसरे शब्दों में, नौ रंग स्पेक्ट्रोमीटर अंजीर में दिखाए गए परिणामों के आधार पर अपेक्षित काम करता है।4बी.इसलिए, यह निष्कर्ष निकाला गया है कि छवि तीव्रता वितरण C1-C9 प्रत्येक C0 का स्पेक्ट्रम है।
नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर की वर्णक्रमीय विशेषताएँ।जब आपतित प्रकाश (चार C0) की तरंग दैर्ध्य (a) 400-750 एनएम (जैसा कि चित्र 5a में दिखाया गया है), (b) होने पर नया नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर नौ-रंग की अलग-अलग छवियों (C1-C9) के चार सेट उत्पन्न करता है। 530 एनएम.एनएम, (सी) 550 एनएम, (डी) 570 एनएम, (ई) 590 एनएम, (एफ) 610 एनएम, (जी) 630 एनएम, (एच) 650 एनएम, (i) 670 एनएम, (जे) 690 एनएम, क्रमश।
विकसित नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग चार-केशिका वैद्युतकणसंचलन के लिए किया गया था (विवरण के लिए, पूरक सामग्री देखें)31,34,35।चार-केशिका मैट्रिक्स में चार केशिकाएं (बाहरी व्यास 360 μm और आंतरिक व्यास 50 μm) होती हैं जो लेजर विकिरण स्थल पर 1 मिमी के अंतराल पर स्थित होती हैं।8 रंगों के साथ लेबल किए गए डीएनए टुकड़े वाले नमूने, अर्थात् FL-6C (डाई 1), JOE-6C (डाई 2), dR6G (डाई 3), TMR-6C (डाई 4), CXR-6C (डाई 5), TOM- 6C (डाई 6), LIZ (डाई 7), और WEN (डाई 8) फ्लोरोसेंट तरंग दैर्ध्य के आरोही क्रम में, चार केशिकाओं में से प्रत्येक में अलग हो गए (इसके बाद Cap1, Cap2, Cap3 और Cap4 के रूप में संदर्भित)।Cap1-Cap4 से लेजर-प्रेरित प्रतिदीप्ति को चार लेंसों की एक श्रृंखला के साथ संयोजित किया गया और साथ ही नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर के साथ रिकॉर्ड किया गया।वैद्युतकणसंचलन के दौरान नौ-रंग (C1-C9) प्रतिदीप्ति की तीव्रता की गतिशीलता, यानी, प्रत्येक केशिका का नौ-रंग इलेक्ट्रोफोरग्राम, चित्र 7 ए में दिखाया गया है।Cap1-Cap4 में एक समतुल्य नौ-रंग का इलेक्ट्रोफोरग्राम प्राप्त होता है।जैसा कि चित्र 7ए में कैप1 तीरों द्वारा दर्शाया गया है, प्रत्येक नौ-रंग इलेक्ट्रोफोरग्राम पर आठ चोटियाँ क्रमशः डाई1-डाई8 से एक प्रतिदीप्ति उत्सर्जन दिखाती हैं।
नौ-रंग वाले चार-केशिका वैद्युतकणसंचलन स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके आठ रंगों की एक साथ मात्रा का ठहराव।(ए) प्रत्येक केशिका का नौ-रंग (सी1-सी9) इलेक्ट्रोफोरग्राम।तीर Cap1 द्वारा इंगित आठ चोटियाँ आठ रंगों (Dye1-Dye8) के व्यक्तिगत प्रतिदीप्ति उत्सर्जन को दर्शाती हैं।तीरों के रंग रंगों (बी) और (सी) से मेल खाते हैं।(बी) प्रति केशिका आठ रंगों (डाई1-डाई8) का प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रा।सी प्रति केशिका आठ रंगों (Dye1-Dye8) के इलेक्ट्रोफेरोग्राम।डाई7-लेबल डीएनए अंशों की चोटियों को तीरों द्वारा दर्शाया गया है, और उनकी कैप4 आधार लंबाई को दर्शाया गया है।
आठ चोटियों पर C1-C9 की तीव्रता का वितरण अंजीर में दिखाया गया है।क्रमशः 7बी.क्योंकि C1-C9 और Dye1-Dye8 दोनों तरंग दैर्ध्य क्रम में हैं, चित्र 7b में आठ वितरण Dye1-Dye8 के प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रा को क्रमिक रूप से बाएं से दाएं दिखाते हैं।इस अध्ययन में, Dye1, Dye2, Dye3, Dye4, Dye5, Dye6, Dye7, और Dye8 क्रमशः मैजेंटा, बैंगनी, नीला, सियान, हरा, पीला, नारंगी और लाल रंग में दिखाई देते हैं।ध्यान दें कि चित्र 7ए में तीरों के रंग चित्र 7बी में डाई रंगों के अनुरूप हैं।चित्र 7बी में प्रत्येक स्पेक्ट्रम के लिए C1-C9 प्रतिदीप्ति तीव्रता को सामान्यीकृत किया गया ताकि उनका योग एक के बराबर हो।Cap1-Cap4 से आठ समतुल्य प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रा प्राप्त किए गए।कोई भी डाई 1-डाई 8 के बीच प्रतिदीप्ति के वर्णक्रमीय ओवरलैप को स्पष्ट रूप से देख सकता है।
जैसा कि चित्र 7सी में दिखाया गया है, प्रत्येक केशिका के लिए, चित्र 7ए में नौ-रंग वाले इलेक्ट्रोफोरग्राम को चित्र 7बी में आठ प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रा के आधार पर बहु-घटक विश्लेषण द्वारा आठ-डाई इलेक्ट्रोफोरोग्राम में परिवर्तित किया गया था (विवरण के लिए पूरक सामग्री देखें)।चूँकि चित्र 7a में प्रतिदीप्ति का वर्णक्रमीय ओवरलैप चित्र 7c में प्रदर्शित नहीं होता है, Dye1-Dye8 को प्रत्येक समय बिंदु पर व्यक्तिगत रूप से पहचाना और मात्राबद्ध किया जा सकता है, भले ही Dye1-Dye8 की अलग-अलग मात्रा एक ही समय में प्रतिदीप्ति हो।यह पारंपरिक सात-रंग पहचान31 के साथ नहीं किया जा सकता है, लेकिन विकसित नौ-रंग पहचान के साथ हासिल किया जा सकता है।जैसा कि चित्र 7c में तीर Cap1 द्वारा दिखाया गया है, केवल फ्लोरोसेंट उत्सर्जन एकल Dye3 (नीला), Dye8 (लाल), Dye5 (हरा), Dye4 (सियान), Dye2 (बैंगनी), Dye1 (मैजेंटा), और Dye6 (पीला) ) अपेक्षित कालानुक्रमिक क्रम में देखे जाते हैं।डाई 7 (नारंगी) के फ्लोरोसेंट उत्सर्जन के लिए, नारंगी तीर द्वारा इंगित एकल शिखर के अलावा, कई अन्य एकल शिखर देखे गए।यह परिणाम इस तथ्य के कारण है कि नमूनों में आकार मानक शामिल थे, डाई7 ने अलग-अलग आधार लंबाई के साथ डीएनए टुकड़े लेबल किए।जैसा कि चित्र 7c में दिखाया गया है, Cap4 के लिए ये आधार लंबाई 20, 40, 60, 80, 100, 114, 120, 140, 160, 180, 200, 214 और 220 आधार लंबाई हैं।
दो-परत डाइक्रोइक दर्पणों के मैट्रिक्स का उपयोग करके विकसित नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर की मुख्य विशेषताएं छोटे आकार और सरल डिजाइन हैं।चूंकि एडॉप्टर के अंदर डिकैक्रोमैटिक दर्पणों की श्रृंखला अंजीर में दिखाई गई है।3c सीधे इमेज सेंसर बोर्ड पर लगा हुआ है (चित्र S1 और S2 देखें), नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर का आयाम एडॉप्टर के समान है, यानी 54 × 58 × 8.5 मिमी।(मोटाई) ।यह अति-छोटा आकार झंझरी या प्रिज्म का उपयोग करने वाले पारंपरिक स्पेक्ट्रोमीटर से दो से तीन गुना छोटा है।इसके अलावा, चूंकि नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर को ऐसे कॉन्फ़िगर किया गया है कि प्रकाश छवि सेंसर की सतह पर लंबवत रूप से हमला करता है, इसलिए माइक्रोस्कोप, फ्लो साइटोमीटर, या विश्लेषक जैसे सिस्टम में नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर के लिए स्थान आसानी से आवंटित किया जा सकता है।प्रणाली के और भी अधिक लघुकरण के लिए केशिका झंझरी वैद्युतकणसंचलन विश्लेषक।वहीं, नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर में उपयोग किए जाने वाले दस डाइक्रोइक दर्पण और बैंडपास फिल्टर का आकार केवल 10×1.9×0.5 मिमी या 15×1.9×0.5 मिमी है।इस प्रकार, 100 से अधिक ऐसे छोटे डाइक्रोइक दर्पण और बैंडपास फिल्टर, क्रमशः एक डाइक्रोइक दर्पण और 60 मिमी2 बैंडपास फिल्टर से काटे जा सकते हैं।इसलिए, कम लागत पर डिकैक्रोमैटिक दर्पणों की एक श्रृंखला का निर्माण किया जा सकता है।
नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर की एक अन्य विशेषता इसकी उत्कृष्ट वर्णक्रमीय विशेषताएं हैं।विशेष रूप से, यह स्नैपशॉट की वर्णक्रमीय छवियों के अधिग्रहण की अनुमति देता है, अर्थात, वर्णक्रमीय जानकारी के साथ छवियों का एक साथ अधिग्रहण।प्रत्येक छवि के लिए, 520 से 700 एनएम तक तरंग दैर्ध्य रेंज और 20 एनएम के रिज़ॉल्यूशन के साथ एक सतत स्पेक्ट्रम प्राप्त किया गया था।दूसरे शब्दों में, प्रत्येक छवि के लिए प्रकाश की नौ रंग तीव्रता का पता लगाया जाता है, यानी नौ 20 एनएम बैंड समान रूप से तरंग दैर्ध्य रेंज को 520 से 700 एनएम तक विभाजित करते हैं।डाइक्रोइक दर्पण और बैंडपास फिल्टर की वर्णक्रमीय विशेषताओं को बदलकर, नौ बैंड की तरंग दैर्ध्य सीमा और प्रत्येक बैंड की चौड़ाई को समायोजित किया जा सकता है।नौ रंग पहचान का उपयोग न केवल वर्णक्रमीय इमेजिंग (जैसा कि इस रिपोर्ट में वर्णित है) के साथ प्रतिदीप्ति माप के लिए किया जा सकता है, बल्कि वर्णक्रमीय इमेजिंग का उपयोग करके कई अन्य सामान्य अनुप्रयोगों के लिए भी किया जा सकता है।यद्यपि हाइपरस्पेक्ट्रल इमेजिंग सैकड़ों रंगों का पता लगा सकती है, लेकिन यह पाया गया है कि पता लगाने योग्य रंगों की संख्या में उल्लेखनीय कमी के साथ भी, दृश्य क्षेत्र में कई वस्तुओं को कई अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त सटीकता के साथ पहचाना जा सकता है।क्योंकि स्थानिक रिज़ॉल्यूशन, वर्णक्रमीय रिज़ॉल्यूशन और अस्थायी रिज़ॉल्यूशन में वर्णक्रमीय इमेजिंग में एक ट्रेडऑफ़ होता है, रंगों की संख्या कम करने से स्थानिक रिज़ॉल्यूशन और अस्थायी रिज़ॉल्यूशन में सुधार हो सकता है।यह इस अध्ययन में विकसित किए गए सरल स्पेक्ट्रोमीटर का भी उपयोग कर सकता है और गणना की मात्रा को और कम कर सकता है।
इस अध्ययन में, नौ रंगों का पता लगाने के आधार पर उनके अतिव्यापी प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रा के वर्णक्रमीय पृथक्करण द्वारा आठ रंगों को एक साथ मात्राबद्ध किया गया था।समय और स्थान में सह-अस्तित्व में, नौ रंगों तक की मात्रा एक साथ निर्धारित की जा सकती है।नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर का एक विशेष लाभ इसका उच्च चमकदार प्रवाह और बड़ा एपर्चर (1 × 7 मिमी) है।डिकेन दर्पण सरणी में नौ तरंग दैर्ध्य श्रेणियों में से प्रत्येक में एपर्चर से 92% प्रकाश का अधिकतम संचरण होता है।520 से 700 एनएम तक तरंग दैर्ध्य रेंज में आपतित प्रकाश का उपयोग करने की दक्षता लगभग 100% है।तरंग दैर्ध्य की इतनी विस्तृत श्रृंखला में, कोई भी विवर्तन झंझरी उपयोग की इतनी उच्च दक्षता प्रदान नहीं कर सकती है।भले ही विवर्तन झंझरी की विवर्तन दक्षता एक निश्चित तरंग दैर्ध्य पर 90% से अधिक हो, जैसे-जैसे उस तरंग दैर्ध्य और एक विशेष तरंग दैर्ध्य के बीच अंतर बढ़ता है, अन्य तरंग दैर्ध्य पर विवर्तन दक्षता कम हो जाती है41।चित्र 2सी में विमान की दिशा के लंबवत एपर्चर की चौड़ाई को 7 मिमी से छवि सेंसर की चौड़ाई तक बढ़ाया जा सकता है, जैसे कि इस अध्ययन में उपयोग किए गए छवि सेंसर के मामले में, डिकैमर सरणी को थोड़ा संशोधित करके।
नौ-रंग वाले स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग न केवल केशिका वैद्युतकणसंचलन के लिए किया जा सकता है, जैसा कि इस अध्ययन में दिखाया गया है, बल्कि विभिन्न अन्य उद्देश्यों के लिए भी किया जा सकता है।उदाहरण के लिए, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है, एक नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर को प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोप पर लगाया जा सकता है।नमूने का तल 10x उद्देश्य के माध्यम से नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर के छवि सेंसर पर प्रदर्शित होता है।ऑब्जेक्टिव लेंस और छवि सेंसर के बीच ऑप्टिकल दूरी 200 मिमी है, जबकि नौ-रंग स्पेक्ट्रोमीटर की घटना सतह और छवि सेंसर के बीच ऑप्टिकल दूरी केवल 12 मिमी है।इसलिए, छवि को घटना के विमान में एपर्चर (1 × 7 मिमी) के लगभग आकार में काटा गया और नौ रंगीन छवियों में विभाजित किया गया।अर्थात्, नमूना तल में 0.1×0.7 मिमी क्षेत्र पर नौ-रंग स्नैपशॉट की वर्णक्रमीय छवि ली जा सकती है।इसके अलावा, चित्र 2सी में क्षैतिज दिशा में उद्देश्य के सापेक्ष नमूने को स्कैन करके नमूना विमान पर एक बड़े क्षेत्र की नौ-रंगीय वर्णक्रमीय छवि प्राप्त करना संभव है।
डिकैक्रोमैटिक मिरर ऐरे घटक, अर्थात् एम1-एम9 और बीपी, मानक वर्षा विधियों का उपयोग करके असाही स्पेक्ट्रा कंपनी लिमिटेड द्वारा कस्टम-निर्मित किए गए थे।निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा करते हुए, बहुपरत ढांकता हुआ सामग्री को 60 × 60 मिमी आकार और 0.5 मिमी मोटी दस क्वार्ट्ज प्लेटों पर व्यक्तिगत रूप से लागू किया गया था: एम 1: आईए = 45 डिग्री, आर ≥ 90% 520-590 एनएम पर, टैव ≥ 90% 610- पर 610 एनएम.700 एनएम, एम2: आईए = 45°, आर ≥ 90% 520-530 एनएम पर, टैव ≥ 90% 550-600 एनएम पर, एम3: आईए = 45°, आर ≥ 90% 540-550 एनएम पर, टैव ≥ 90% 570-600 एनएम पर %, एम4: आईए = 45°, आर ≥ 90% 560-570 एनएम पर, टेव ≥ 90% 590-600 एनएम पर, एम5: आईए = 45°, आर ≥ 98% 580-600 एनएम पर , R ≥ 98% 680-700 एनएम पर, M6: IA = 45°, Tave ≥ 90% 600-610 एनएम पर, R ≥ 90% 630-700 एनएम पर, M7: IA = 45°, R ≥ 90% पर 620-630 एनएम, ताव ≥ 90% 650-700 एनएम पर, एम8: आईए = 45°, आर ≥ 90% 640-650 एनएम पर, ताव ≥ 90% 670-700 एनएम पर, एम9: आईए = 45°, आर ≥ 90% 650-670 एनएम पर, टैव ≥ 90% 690-700 एनएम पर, बीपी: आईए = 0°, टी ≤ 0.01% 505 एनएम पर, टैव ≥ 95% 530-690 एनएम पर 530 एनएम टी ≥ 90% -690 एनएम पर और टी ≤ 1% 725-750 एनएम पर, जहां IA, T, Tave, और R आपतन, संप्रेषण, औसत संप्रेषण और अध्रुवीकृत प्रकाश परावर्तन के कोण हैं।
एक एलईडी प्रकाश स्रोत (एएस 3000, एएस वन कॉरपोरेशन) द्वारा उत्सर्जित 400-750 एनएम की तरंग दैर्ध्य रेंज के साथ सफेद रोशनी (सी0) को एकत्रित किया गया और डाइक्रोइक दर्पणों की एक श्रृंखला के डीपी पर लंबवत रूप से घटना हुई।एलईडी का सफेद प्रकाश स्पेक्ट्रम पूरक चित्र S3 में दिखाया गया है।एक ऐक्रेलिक टैंक (आयाम 150 × 150 × 30 मिमी) सीधे पीएसयू के सामने, डिकैमरा मिरर ऐरे के सामने रखें।जब सूखी बर्फ को पानी में डुबोया जाता था तो उत्पन्न होने वाले धुएं को डिकैक्रोमैटिक दर्पणों की श्रृंखला से निकलने वाली नौ-रंग सी 1-सी 9 विभाजित धाराओं का निरीक्षण करने के लिए एक ऐक्रेलिक टैंक में डाला जाता था।
वैकल्पिक रूप से, कोलिमेटेड सफेद रोशनी (C0) को DP में प्रवेश करने से पहले एक फिल्टर से गुजारा जाता है।फ़िल्टर मूल रूप से 0.6 के ऑप्टिकल घनत्व के साथ तटस्थ घनत्व फ़िल्टर थे।फिर एक मोटर चालित फ़िल्टर (FW212C, FW212C, थोरलैब्स) का उपयोग करें।अंत में, एनडी फ़िल्टर को वापस चालू करें।नौ बैंडपास फिल्टर की बैंडविड्थ क्रमशः C9, C8, C7, C6, C5, C4, C3, C2 और C1 के अनुरूप हैं।40 (ऑप्टिकल लंबाई) x 42.5 (ऊंचाई) x 10 मिमी (चौड़ाई) के आंतरिक आयामों वाला एक क्वार्ट्ज सेल बीपी के विपरीत, डेकोक्रोमैटिक दर्पणों की एक श्रृंखला के सामने रखा गया था।डिकैक्रोमैटिक दर्पण सरणी से निकलने वाली नौ-रंग सी 1-सी 9 विभाजित धाराओं को देखने के लिए क्वार्ट्ज सेल में धुएं की एकाग्रता को बनाए रखने के लिए धुएं को एक ट्यूब के माध्यम से क्वार्ट्ज सेल में डाला जाता है।
डिकैनिक दर्पणों की एक श्रृंखला से निकलने वाली नौ-रंग की विभाजित प्रकाश धारा का एक वीडियो iPhone XS पर टाइम-लैप्स मोड में कैप्चर किया गया था।1 एफपीएस पर दृश्य की छवियां कैप्चर करें और 30 एफपीएस (वैकल्पिक वीडियो 1 के लिए) या 24 एफपीएस (वैकल्पिक वीडियो 2 और 3 के लिए) पर वीडियो बनाने के लिए छवियों को संकलित करें।
प्रसार प्लेट पर 50 µm मोटी स्टेनलेस स्टील प्लेट (1 मिमी के अंतराल पर चार 50 µm व्यास वाले छेद के साथ) रखें।400-750 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश को डिफ्यूज़र प्लेट पर विकिरणित किया जाता है, जो 700 एनएम की कटऑफ तरंग दैर्ध्य के साथ एक लघु ट्रांसमिशन फिल्टर के माध्यम से हैलोजन लैंप से प्रकाश पारित करके प्राप्त किया जाता है।प्रकाश स्पेक्ट्रम को पूरक चित्र S4 में दिखाया गया है।वैकल्पिक रूप से, प्रकाश 530, 550, 570, 590, 610, 630, 650, 670 और 690 एनएम पर केंद्रित 10 एनएम बैंडपास फिल्टर में से एक से गुजरता है और डिफ्यूज़र प्लेट से टकराता है।परिणामस्वरूप, विसारक प्लेट के विपरीत एक स्टेनलेस स्टील प्लेट पर φ50 μm के व्यास और विभिन्न तरंग दैर्ध्य के साथ चार विकिरण बिंदु बनाए गए थे।
चार लेंसों वाली एक चार-केशिका सारणी नौ-रंग वाले स्पेक्ट्रोमीटर पर लगाई गई है जैसा कि चित्र 1 और 2. C1 और C2 में दिखाया गया है।चार केशिकाएं और चार लेंस पिछले अध्ययन31,34 के समान ही थे।505 एनएम की तरंग दैर्ध्य और 15 मेगावाट की शक्ति के साथ एक लेजर बीम को चार केशिकाओं के उत्सर्जन बिंदुओं तक एक साथ और समान रूप से विकिरणित किया जाता है।प्रत्येक उत्सर्जन बिंदु द्वारा उत्सर्जित प्रतिदीप्ति को संबंधित लेंस द्वारा समेटा जाता है और डिकैक्रोमैटिक दर्पणों की एक श्रृंखला द्वारा नौ रंग धाराओं में अलग किया जाता है।परिणामी 36 धाराओं को सीधे एक CMOS छवि सेंसर (C11440-52U, हमामात्सू फोटोनिक्स K·K.) में इंजेक्ट किया गया, और उनकी छवियां एक साथ रिकॉर्ड की गईं।
ABI PRISM® BigDye® प्राइमर साइकिल सीक्वेंसिंग रेडी रिएक्शन किट (एप्लाइड बायोसिस्टम्स), 4 µl GeneScan™ 600 LIZ™ डाई को प्रत्येक केशिका के लिए 1 µl PowerPlex® 6C मैट्रिक्स स्टैंडर्ड (Promega Corporation), 1 µl मिश्रण आकार मानक मिलाकर मिलाया गया था।v2.0 (थर्मो फिशर साइंटिफिक) और 14 μl पानी।PowerPlex® 6C मैट्रिक्स मानक में अधिकतम तरंग दैर्ध्य के क्रम में छह रंगों के साथ लेबल किए गए छह डीएनए टुकड़े होते हैं: FL-6C, JOE-6C, TMR-6C, CXR-6C, TOM-6C और WEN।इन डीएनए टुकड़ों की आधार लंबाई का खुलासा नहीं किया गया है, लेकिन WEN, CXR-6C, TMR-6C, JOE-6C, FL-6C और TOM-6C के साथ लेबल किए गए डीएनए टुकड़ों की आधार लंबाई अनुक्रम ज्ञात है।ABI PRISM® BigDye® प्राइमर साइकिल सीक्वेंसिंग रेडी रिएक्शन किट के मिश्रण में dR6G डाई से लेबल किया गया एक डीएनए टुकड़ा होता है।डीएनए टुकड़ों के आधारों की लंबाई का भी खुलासा नहीं किया गया है।GeneScan™ 600 LIZ™ डाई आकार मानक v2.0 में 36 LIZ-लेबल डीएनए टुकड़े शामिल हैं।इन डीएनए टुकड़ों की आधार लंबाई 20, 40, 60, 80, 100, 114, 120, 140, 160, 180, 200, 214, 220, 240, 250, 260, 280, 300, 314, 320, 340, है। 360, 380, 400, 414, 420, 440, 460, 480, 500, 514, 520, 540, 560, 580 और 600 आधार।नमूनों को 3 मिनट के लिए 94°C पर विकृत किया गया, फिर 5 मिनट के लिए बर्फ पर ठंडा किया गया।नमूनों को प्रत्येक केशिका में 26 वी/सेमी पर 9 सेकंड के लिए इंजेक्ट किया गया और 36 सेमी की प्रभावी लंबाई और 181 वी/सेमी के वोल्टेज के साथ पीओपी-7™ पॉलिमर समाधान (थर्मो फिशर साइंटिफिक) से भरी प्रत्येक केशिका में अलग किया गया और एक 60° का कोण.से।
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