شكرا لكم لزيارة Nature.com.أنت تستخدم إصدار متصفح مع دعم محدود لـ CSS.للحصول على أفضل تجربة، نوصي باستخدام متصفح محدث (أو تعطيل وضع التوافق في Internet Explorer).بالإضافة إلى ذلك، ولضمان الدعم المستمر، نعرض الموقع بدون أنماط وجافا سكريبت.
يعرض دائريًا مكونًا من ثلاث شرائح في وقت واحد.استخدم الزرين السابق والتالي للتنقل عبر ثلاث شرائح في المرة الواحدة، أو استخدم أزرار التمرير الموجودة في النهاية للتنقل عبر ثلاث شرائح في المرة الواحدة.
تم تطوير مطياف صغير للغاية (54 × 58 × 8.5 مم) وفتحة واسعة (1 × 7 مم) بتسعة ألوان، "مقسم إلى قسمين" بواسطة مجموعة من عشرة مرايا مزدوجة اللون، والتي تم استخدامها للتصوير الطيفي اللحظي.ينقسم تدفق الضوء الساقط بمقطع عرضي أصغر من حجم الفتحة إلى شريط مستمر بعرض 20 نانومتر وتسعة تدفقات ألوان بأطوال موجية مركزية تبلغ 530 و550 و570 و590 و610 و630 و650 و670 و690 نانومتر.يتم قياس الصور المكونة من تسعة تدفقات ألوان في وقت واحد بكفاءة بواسطة مستشعر الصورة.على عكس مصفوفات المرايا ثنائية اللون التقليدية، تتمتع مصفوفة المرايا ثنائية اللون المطورة بتكوين فريد من قطعتين، مما لا يزيد فقط من عدد الألوان التي يمكن قياسها في وقت واحد، ولكنه يعمل أيضًا على تحسين دقة الصورة لكل تدفق لون.يتم استخدام مقياس الطيف ذو التسعة ألوان المطوّر في الرحلان الكهربائي رباعي الشعيرات الدموية.التحليل الكمي المتزامن لثمانية أصباغ تهاجر في وقت واحد في كل شعرية باستخدام مضان مستحث بالليزر بتسعة ألوان.نظرًا لأن مقياس الطيف ذو التسعة ألوان ليس فقط صغير جدًا وغير مكلف، ولكنه يتمتع أيضًا بتدفق ضوئي عالي ودقة طيفية كافية لمعظم تطبيقات التصوير الطيفي، فيمكن استخدامه على نطاق واسع في مختلف المجالات.
أصبح التصوير الفائق الطيفي ومتعدد الأطياف جزءًا مهمًا من علم الفلك2، والاستشعار عن بعد لرصد الأرض3،4، ومراقبة جودة الغذاء والماء5،6، والحفاظ على الفن وعلم الآثار7، والطب الشرعي8، والجراحة9، والتحليل والتشخيص الطبي الحيوي10،11 وما إلى ذلك. المجال 1 تكنولوجيا لا غنى عنها ،12،13.تنقسم طرق قياس طيف الضوء المنبعث من كل نقطة انبعاث في مجال الرؤية إلى (1) مسح النقاط ("المكنسة") 14،15، (2) المسح الخطي ("ذعر") 16،17،18 ، (3) طول موجات المسح 19،20،21 و (4) الصور 22،23،24،25.في حالة كل هذه الطرق، يكون للاستبانة المكانية والاستبانة الطيفية والاستبانة الزمنية علاقة مفاضلة9،10،12،26.وبالإضافة إلى ذلك، فإن إخراج الضوء له تأثير كبير على الحساسية، أي نسبة الإشارة إلى الضوضاء في التصوير الطيفي.يتناسب التدفق الضوئي، أي كفاءة استخدام الضوء، بشكل مباشر مع نسبة الكمية الفعلية المقاسة للضوء لكل نقطة مضيئة لكل وحدة زمنية إلى الكمية الإجمالية للضوء في نطاق الطول الموجي المقاس.الفئة (4) هي الطريقة المناسبة عندما تتغير شدة أو طيف الضوء المنبعث من كل نقطة باعثة مع الزمن أو عندما يتغير موضع كل نقطة باعثة مع الزمن لأنه يتم قياس طيف الضوء المنبعث من جميع النقاط الباعثة في وقت واحد.24.
يتم دمج معظم الطرق المذكورة أعلاه مع مطياف كبير و/أو معقد و/أو باهظ الثمن باستخدام 18 شبكة شبكية أو 14، 16، 22، 23 منشورًا للفئات (1)، (2) و (4) أو 20، 21 قرص ترشيح، مرشحات سائلة .المرشحات البلورية القابلة للضبط (LCTF) 25 أو المرشحات الصوتية الضوئية القابلة للضبط (AOTF) 19 من الفئة (3).في المقابل، تعد أجهزة قياس الطيف متعدد المرايا من الفئة (4) صغيرة وغير مكلفة نظرًا لتكوينها البسيط .بالإضافة إلى ذلك، فهي تتمتع بتدفق ضوئي عالي لأن الضوء الذي تتقاسمه كل مرآة مزدوج اللون (أي الضوء المنقول والمنعكس للضوء الساقط على كل مرآة مزدوج اللون) يتم استخدامه بشكل كامل ومستمر.ومع ذلك، فإن عدد نطاقات الطول الموجي (أي الألوان) التي يجب قياسها في وقت واحد يقتصر على حوالي أربعة.
ويشيع استخدام التصوير الطيفي القائم على الكشف عن مضان لتحليل تعدد الإرسال في الكشف والتشخيص الطبي الحيوي 10، 13.في تعدد الإرسال، نظرًا لأن التحليلات المتعددة (على سبيل المثال، الحمض النووي أو البروتينات المحددة) يتم تمييزها بأصباغ فلورسنت مختلفة، يتم قياس كمية كل تحليل موجود عند كل نقطة انبعاث في مجال الرؤية باستخدام تحليل متعدد المكونات.32 يكسر طيف التألق المكتشف المنبعث من كل نقطة انبعاث.خلال هذه العملية، يمكن للأصباغ المختلفة، التي ينبعث منها كل منها مضان مختلف، أن تتعايش في المكان والزمان.حاليًا، الحد الأقصى لعدد الأصباغ التي يمكن تحفيزها بواسطة شعاع ليزر واحد هو ثمانية33.لا يتم تحديد هذا الحد الأعلى من خلال الدقة الطيفية (أي عدد الألوان)، ولكن من خلال عرض طيف الفلورسنت (≥50 نانومتر) وكمية تحول ستوكس الصبغي (≥200 نانومتر) عند FRET (باستخدام FRET)10 .ومع ذلك، يجب أن يكون عدد الألوان أكبر من أو يساوي عدد الأصباغ للقضاء على التداخل الطيفي للأصباغ المختلطة.لذلك، من الضروري زيادة عدد الألوان المقاسة في وقت واحد إلى ثمانية أو أكثر.
في الآونة الأخيرة، تم تطوير مطياف سباعي اللون فائق الصغر (باستخدام مجموعة من المرايا السباعية اللون وجهاز استشعار للصور لقياس أربعة تدفقات الفلورسنت).يكون مقياس الطيف أصغر بمقدار مرتين إلى ثلاث مرات من أجهزة قياس الطيف التقليدية التي تستخدم الشبكات أو المنشورات .ومع ذلك، فمن الصعب وضع أكثر من سبعة مرايا مزدوجة اللون في مطياف وقياس أكثر من سبعة ألوان في نفس الوقت.مع زيادة عدد المرايا مزدوجة اللون، يزداد الحد الأقصى للفرق في أطوال المسارات البصرية لتدفقات الضوء مزدوج اللون، ويصبح من الصعب عرض جميع تدفقات الضوء على مستوى حسي واحد.يزداد أيضًا طول المسار البصري الأطول لتدفق الضوء، وبالتالي ينخفض عرض فتحة مقياس الطيف (أي الحد الأقصى لعرض الضوء الذي يتم تحليله بواسطة مقياس الطيف).
استجابةً للمشاكل المذكورة أعلاه، تم تطوير مقياس طيفي صغير الحجم للغاية بتسعة ألوان مزود بمصفوفة مرآة ديكاكروماتية "ثنائية اللون" مكونة من طبقتين ومستشعر صورة للتصوير الطيفي اللحظي [الفئة (4)].بالمقارنة مع أجهزة قياس الطيف السابقة، يتميز جهاز المطياف المطور بفارق أصغر في الحد الأقصى لطول المسار البصري والحد الأقصى لطول المسار البصري.وقد تم تطبيقه على الرحلان الكهربائي رباعي الشعيرات الدموية للكشف عن مضان تسعة ألوان الناجم عن الليزر ولقياس الهجرة المتزامنة لثمانية أصباغ في كل شعرية.نظرًا لأن مقياس الطيف المطور ليس صغيرًا جدًا وغير مكلف فحسب، بل يتمتع أيضًا بتدفق ضوئي عالي واستبانة طيفية كافية لمعظم تطبيقات التصوير الطيفي، فيمكن استخدامه على نطاق واسع في مختلف المجالات.
يظهر مقياس الطيف التقليدي ذو تسعة ألوان في الشكل.1 أ.ويتبع تصميمه تصميم مطياف 31 الصغير للغاية السابق ذو السبعة ألوان. ويتكون من تسع مرايا مزدوجة اللون مرتبة أفقيًا بزاوية 45 درجة إلى اليمين، ويقع مستشعر الصورة (S) فوق المرايا مزدوجة اللون التسعة.ينقسم الضوء الذي يدخل من الأسفل (C0) بواسطة مجموعة من تسع مرايا مزدوجة اللون إلى تسعة تدفقات ضوئية تصعد (C1، C2، C3، C4، C5، C6، C7، C8 وC9).يتم تغذية جميع تدفقات الألوان التسعة مباشرة إلى مستشعر الصورة ويتم اكتشافها في وقت واحد.في هذه الدراسة، تم ترتيب C1، وC2، وC3، وC4، وC5، وC6، وC7، وC8، وC9 حسب الطول الموجي ويتم تمثيلها باللون الأرجواني، والبنفسجي، والأزرق، والسماوي، والأخضر، والأصفر، والبرتقالي، والأحمر البرتقالي، و الأحمر، على التوالي.على الرغم من أن تسميات الألوان هذه مستخدمة في هذه الوثيقة، كما هو موضح في الشكل 3، لأنها تختلف عن الألوان الفعلية التي تراها العين البشرية.
الرسوم البيانية التخطيطية لأجهزة قياس الطيف التقليدية والجديدة ذات تسعة ألوان.( أ ) مطياف تقليدي ذو تسعة ألوان مع مجموعة من تسع مرايا مزدوجة اللون.( ب ) مطياف جديد ذو تسعة ألوان مع مجموعة مرآة مزدوجة اللون مكونة من طبقتين.ينقسم تدفق الضوء الساقط C0 إلى تسعة تدفقات ضوئية ملونة C1-C9 ويتم اكتشافها بواسطة مستشعر الصورة S.
يحتوي مقياس الطيف الجديد المطوّر ذو تسعة ألوان على شبكة مرآة مزدوجة اللون ومستشعر للصور، كما هو موضح في الشكل 1 ب.في الطبقة السفلية، توجد خمس مرايا مزدوجة اللون مائلة بمقدار 45 درجة إلى اليمين، ومحاذات إلى اليمين من مركز مجموعة الديكامر.وفي المستوى العلوي، توجد خمس مرايا مزدوجة اللون إضافية مائلة بمقدار 45 درجة إلى اليسار وتقع من المركز إلى اليسار.تتداخل المرآة ثنائية اللون الموجودة في أقصى اليسار للطبقة السفلية والمرآة ثنائية اللون الموجودة في أقصى اليمين للطبقة العليا مع بعضها البعض.ينقسم تدفق الضوء الساقط (C0) من الأسفل إلى أربعة تدفقات لونية صادرة (C1-C4) بواسطة خمس مرايا مزدوجة اللون على اليمين وخمسة تدفقات لونية صادرة (C5-C4) بواسطة خمس مرايا مزدوجة اللون على اليسار C9).مثل مقاييس الطيف التقليدية ذات التسعة ألوان، يتم حقن جميع تدفقات الألوان التسعة مباشرة في مستشعر الصورة (S) ويتم اكتشافها في وقت واحد.بمقارنة الشكلين 1أ و1ب، يمكن للمرء أن يرى أنه في حالة مقياس الطيف الجديد ذي الألوان التسعة، يتم تقليل كل من الفرق الأقصى وأطول مسار بصري لتدفقات الألوان التسعة إلى النصف.
يظهر في الشكل 2 البناء التفصيلي لمجموعة مرآة مزدوجة اللون صغيرة جدًا مكونة من طبقتين 29 مم (عرض) × 31 مم (عمق) × 6 مم (ارتفاع). تتكون مجموعة المرايا مزدوجة اللون العشرية من خمس مرايا مزدوجة اللون على اليمين (M1-M5) وخمس مرايا مزدوجة اللون على اليسار (M6-M9 وأخرى M5)، يتم تثبيت كل مرآة مزدوجة اللون في شريحة الألومنيوم العلوية.جميع المرايا ثنائية اللون متداخلة للتعويض عن الإزاحة المتوازية بسبب انكسار التدفق عبر المرايا.أسفل M1، تم تثبيت مرشح تمرير النطاق (BP).أبعاد M1 وBP هي 10 مم (الجانب الطويل) × 1.9 مم (الجانب القصير) × 0.5 مم (السُمك).أبعاد المرايا ثنائية اللون المتبقية هي 15 مم × 1.9 مم × 0.5 مم.تبلغ خطوة المصفوفة بين M1 وM2 1.7 ملم، في حين تبلغ خطوة المصفوفة في المرايا مزدوجة اللون الأخرى 1.6 ملم.على الشكل.يجمع الشكل 2c بين تدفق الضوء الساقط C0 وتسعة تدفقات ضوئية ملونة C1-C9، مفصولة بمصفوفة من المرايا.
بناء مصفوفة مرآة ثنائية اللون ذات طبقتين.(أ) عرض منظور و (ب) عرض مقطعي لمجموعة مرآة مزدوجة اللون مكونة من طبقتين (الأبعاد 29 مم × 31 مم × 6 مم).وهو يتألف من خمس مرايا مزدوجة اللون (M1-M5) موجودة في الطبقة السفلية، وخمس مرايا مزدوجة اللون (M6-M9 وأخرى M5) موجودة في الطبقة العليا، ومرشح تمرير النطاق (BP) الموجود أسفل M1.(ج) عرض مقطعي في الاتجاه الرأسي، مع تداخل C0 وC1-C9.
عرض الفتحة في الاتجاه الأفقي، المشار إليه بالعرض C0 في الشكل 2، ج، هو 1 مم، وفي الاتجاه العمودي على مستوى الشكل 2، ج، المعطى بواسطة تصميم قوس الألومنيوم، - 7 ملم.أي أن مقياس الطيف الجديد ذو التسعة ألوان له فتحة كبيرة تبلغ 1 مم × 7 مم.المسار البصري لـ C4 هو الأطول بين C1-C9، والمسار البصري لـ C4 داخل صفيف المرآة مزدوج اللون، نظرًا للحجم الصغير جدًا أعلاه (29 مم × 31 مم × 6 مم)، يبلغ 12 مم.في الوقت نفسه، طول المسار البصري لـ C5 هو الأقصر بين C1-C9، وطول المسار البصري لـ C5 هو 5.7 مم.ولذلك، فإن الحد الأقصى للفرق في طول المسار البصري هو 6.3 ملم.تم تصحيح أطوال المسار البصري المذكورة أعلاه لطول المسار البصري للإرسال البصري لـ M1-M9 وBP (من الكوارتز).
يتم حساب الخصائص الطيفية لـ M1−M9 و VR بحيث تكون التدفقات С1 و С2 و С3 و С4 و С5 و С6 و С7 و С8 و С9 في نطاق الطول الموجي 520-540، 540-560، 560-580، 580 -600، 600-620، 620-640، 640-660، 660-680، و680-700 نانومتر، على التوالي.
تظهر صورة للمصفوفة المصنعة للمرايا غير الملونة في الشكل 3 أ.يتم لصق M1-M9 وBP على منحدر 45 درجة والمستوى الأفقي لدعم الألومنيوم، على التوالي، بينما يتم إخفاء M1 وBP في الجزء الخلفي من الشكل.
إنتاج مجموعة من المرايا العشرية وإظهارها.(أ) مجموعة من المرايا ديكاتروماتيك ملفقة.(ب) صورة منقسمة بتسعة ألوان مقاس 1 مم × 7 مم معروضة على ورقة موضوعة أمام مجموعة من المرايا غير الملونة ومضاءة من الخلف بضوء أبيض.(ج) مجموعة من المرايا غير الملونة مضاءة بالضوء الأبيض من الخلف.( د ) تيار تقسيم ذو تسعة ألوان ينبعث من مجموعة مرآة الديكان، ويتم ملاحظته عن طريق وضع علبة أكريليك مملوءة بالدخان أمام مجموعة مرآة الديكان عند درجة c وتغميق الغرفة.
يظهر في الشكلين أطياف الإرسال المقاسة لـ M1-M9 C0 بزاوية حدوث قدرها 45 درجة وطيف الإرسال المقاس لـ BP C0 بزاوية حدوث قدرها 0 درجة.4 ا.يظهر في الشكلين أطياف الإرسال C1-C9 بالنسبة إلى C0.4ب.تم حساب هذه الأطياف من الأطياف في التين.4 أ وفقًا للمسار البصري C1-C9 في الشكل 4 أ.1 ب و 2 ج.على سبيل المثال، TS(C4) = TS (BP) × [1 − TS (M1)] × TS (M2) × TS (M3) × TS (M4) × [1 − TS (M5)]، TS(C9 ) = TS (BP) × TS (M1) × [1 − TS (M6)] × TS (M7) × TS (M8) × TS (M9) × [1 − TS (M5)]، حيث TS(X) و [ 1 - TS(X)] هما أطياف الإرسال والانعكاس لـ X، على التوالي.كما هو موضح في الشكل 4 ب، فإن عروض النطاق الترددي (عرض النطاق الترددي ≥50%) لـ C1 وC2 وC3 وC4 وC5 وC6 وC7 وC8 وC9 هي 521-540، 541-562، 563-580، 581-602، 603 -623، 624-641، 642-657، 659-680 و682-699 نانومتر.هذه النتائج تتفق مع النطاقات المتقدمة.بالإضافة إلى ذلك، فإن كفاءة استخدام ضوء C0 عالية، أي أن متوسط الحد الأقصى لنفاذية الضوء C1-C9 هو 92%.
أطياف الإرسال لمرآة مزدوجة اللون وتدفق منقسم بتسعة ألوان.( أ ) أطياف الإرسال المقاسة لـ M1-M9 عند حدوث 45 درجة و BP عند حدوث 0 درجة.( ب ) أطياف الإرسال من C1 – C9 بالنسبة إلى C0 محسوبة من (أ).
على الشكل.كما هو مبين في الشكل 3 ج، توجد مجموعة المرايا ثنائية اللون عموديًا، بحيث يكون جانبها الأيمن في الشكل 3 أ هو الجانب العلوي ويكون الشعاع الأبيض لمصباح LED الموازي (C0) مضاءًا من الخلف.يتم تركيب مجموعة المرايا غير الملونة الموضحة في الشكل 3 أ في محول 54 مم (ارتفاع) × 58 مم (عمق) × 8.5 مم (سمك).على الشكل.3D، بالإضافة إلى الحالة الموضحة في الشكل.في الشكل 3 ج، تم وضع خزان أكريليك مملوء بالدخان أمام مجموعة من المرايا غير الملونة، مع إطفاء الأضواء في الغرفة.ونتيجة لذلك، تظهر تسعة تيارات ثنائية اللون في الخزان، تنبثق من مجموعة من المرايا ثنائية اللون.يحتوي كل تيار منقسم على مقطع عرضي مستطيل بأبعاد 1 × 7 مم، وهو ما يتوافق مع حجم فتحة مقياس الطيف الجديد ذو تسعة ألوان.في الشكل 3ب، يتم وضع ورقة أمام مجموعة المرايا مزدوج اللون في الشكل 3ج، ويلاحظ صورة 1 × 7 مم لتسعة تيارات مزدوج اللون المسقطة على الورق من اتجاه حركة الورق.تيارات.تيارات فصل الألوان التسعة في الشكل.3b وd هما C4 وC3 وC2 وC1 وC5 وC6 وC7 وC8 وC9 من الأعلى إلى الأسفل، وهو ما يمكن رؤيته أيضًا في الشكلين 1 و2. 1b و2c.يتم ملاحظتها بالألوان المقابلة لأطوالها الموجية.نظرًا لانخفاض شدة الضوء الأبيض لمصباح LED (انظر الشكل التكميلي S3) وحساسية الكاميرا الملونة المستخدمة لالتقاط C9 (682-699 نانومتر) في الشكل، فإن تدفقات الانقسام الأخرى ضعيفة.وبالمثل، كان C9 مرئيًا بشكل خافت للعين المجردة.وفي الوقت نفسه، يبدو C2 (التيار الثاني من الأعلى) باللون الأخضر في الشكل 3، ولكنه يبدو أصفر أكثر بالعين المجردة.
يظهر الانتقال من الشكل 3c إلى d في الفيديو التكميلي 1. مباشرة بعد مرور الضوء الأبيض الصادر من مؤشر LED عبر مصفوفة المرآة غير الملونة، ينقسم في وقت واحد إلى تسعة تدفقات ألوان.في النهاية، تبدد الدخان الموجود في الوعاء تدريجيًا من الأعلى إلى الأسفل، بحيث اختفت المساحيق الملونة التسعة أيضًا من الأعلى إلى الأسفل.على النقيض من ذلك، في الفيديو التكميلي 2، عندما تم تغيير الطول الموجي لحادث تدفق الضوء على مجموعة المرايا غير الملونة من طويلة إلى قصيرة في حدود 690، 671، 650، 632، 610، 589، 568، 550 و 532 نانومتر .، يتم عرض فقط التدفقات المنقسمة المقابلة للتدفقات التسعة المنقسمة بالترتيب C9 وC8 وC7 وC6 وC5 وC4 وC3 وC2 وC1.يتم استبدال الخزان الأكريليكي بحوض كوارتز، ويمكن ملاحظة رقائق كل تدفق متحول بوضوح من الاتجاه الصعودي المنحدر.بالإضافة إلى ذلك، يتم تحرير الفيديو الفرعي 3 بحيث يتم إعادة تشغيل جزء تغيير الطول الموجي للفيديو الفرعي 2.هذا هو التعبير الأكثر بلاغة عن خصائص مجموعة المرايا غير اللونية.
تظهر النتائج المذكورة أعلاه أن مصفوفة المرآة ديكاتروماتيك المصنعة أو مقياس الطيف الجديد ذو التسعة ألوان يعمل على النحو المنشود.تم تشكيل مقياس الطيف الجديد ذو التسعة ألوان من خلال تركيب مجموعة من المرايا غير الملونة مع محولات مباشرة على لوحة مستشعر الصورة.
تدفق ضوئي بمدى طول موجي من 400 إلى 750 نانومتر، ينبعث من أربع نقاط إشعاع φ50 ميكرومتر، تقع على فترات 1 مم في الاتجاه العمودي على مستوى الشكل 2ج، على التوالي، الأبحاث 31، 34. تتكون مجموعة العدسات الأربعة من أربع عدسات φ1 مم وطول بؤري 1.4 مم ومسافة 1 مم.تسقط أربعة تيارات موازية (أربعة C0) على DP لمطياف جديد ذو تسعة ألوان، متباعدة بفواصل زمنية تبلغ 1 مم.تقوم مجموعة من المرايا ثنائية اللون بتقسيم كل تيار (C0) إلى تسعة تيارات ألوان (C1-C9).يتم بعد ذلك حقن التدفقات الـ 36 الناتجة (أربع مجموعات من C1-C9) مباشرة في مستشعر الصور CMOS (S) المتصل مباشرة بمجموعة من المرايا ثنائية اللون.ونتيجة لذلك، كما هو مبين في الشكل 5 أ، نظرًا لصغر اختلاف المسار البصري الأقصى والمسار البصري الأقصى القصير، تم اكتشاف صور جميع التدفقات الـ 36 في وقت واحد وبشكل واضح وبنفس الحجم.وفقًا لأطياف المصب (انظر الشكل التكميلي S4)، فإن كثافة الصورة للمجموعات الأربع C1 وC2 وC3 منخفضة نسبيًا.كان حجم ستة وثلاثين صورة 0.57 ± 0.05 مم (يعني ± SD).وهكذا، بلغ متوسط تكبير الصورة 11.4.يبلغ متوسط التباعد الرأسي بين الصور 1 مم (نفس التباعد كمجموعة عدسات) ويبلغ متوسط التباعد الأفقي 1.6 مم (نفس التباعد كصفيف مرآة مزدوج اللون).نظرًا لأن حجم الصورة أصغر بكثير من المسافة بين الصور، يمكن قياس كل صورة بشكل مستقل (مع تداخل منخفض).وفي الوقت نفسه، يظهر في الشكل 5 ب صور ثمانية وعشرين تيارًا تم تسجيلها بواسطة مقياس الطيف التقليدي ذي الألوان السبعة المستخدم في دراستنا السابقة. تم إنشاء مجموعة من سبع مرايا مزدوجة اللون عن طريق إزالة المرآتين مزدوجتي اللون الموجودتين في أقصى اليمين من مجموعة مكونة من تسعة مرايا مزدوجة اللون المرايا في الشكل 1 أ.ليست كل الصور واضحة، حيث يزيد حجم الصورة من C1 إلى C7.ثمانية وعشرون صورة بحجم 0.70 ± 0.19 ملم.ولذلك، فمن الصعب الحفاظ على دقة صورة عالية في جميع الصور.كان معامل التباين (CV) لحجم الصورة 28 في الشكل 5ب 28%، في حين انخفض معامل التباين لحجم الصورة 36 في الشكل 5أ إلى 9%.تظهر النتائج المذكورة أعلاه أن مقياس الطيف الجديد ذو التسعة ألوان لا يزيد فقط من عدد الألوان المقاسة في وقت واحد من سبعة إلى تسعة، ولكنه يتمتع أيضًا بدقة صورة عالية لكل لون.
مقارنة جودة الصورة المنقسمة المتكونة بواسطة أجهزة قياس الطيف التقليدية والجديدة.(أ) أربع مجموعات من الصور المنفصلة ذات تسعة ألوان (C1-C9) التي تم إنشاؤها بواسطة مطياف الألوان التسعة الجديد.(ب) أربع مجموعات من الصور المنفصلة بسبعة ألوان (C1-C7) مكونة باستخدام مطياف تقليدي ذي سبعة ألوان.تتم موازاة التدفقات (C0) ذات الأطوال الموجية من 400 إلى 750 نانومتر من أربع نقاط انبعاث وتحدث على كل مطياف، على التوالي.
تم تقييم الخصائص الطيفية للمطياف ذي الألوان التسعة بشكل تجريبي وتظهر نتائج التقييم في الشكل 6. لاحظ أن الشكل 6 أ يوضح نفس النتائج كما في الشكل 5 أ، أي عند أطوال موجية تبلغ 4 درجة مئوية 400-750 نانومتر، تم اكتشاف جميع الصور الـ 36 (4 مجموعات C1 – C9).على العكس من ذلك، كما هو مبين في الشكل 6ب-ي، عندما يكون لكل C0 طول موجي محدد قدره 530، 550، 570، 590، 610، 630، 650، 670، أو 690 نانومتر، هناك ما يقرب من أربع صور مقابلة فقط (أربعة تم اكتشاف المجموعات C1 أو C2 أو C3 أو C4 أو C5 أو C6 أو C7 أو C8 أو C9).ومع ذلك، تم اكتشاف بعض الصور المجاورة للصور الأربع المقابلة بشكل ضعيف للغاية لأن أطياف الإرسال C1-C9 الموضحة في الشكل 4 ب تتداخل قليلاً ولكل C0 نطاق 10 نانومتر بطول موجة محدد كما هو موضح في الطريقة.تتوافق هذه النتائج مع أطياف الإرسال C1-C9 الموضحة في الشكلين.4ب ومقاطع الفيديو التكميلية 2 و3. وبعبارة أخرى، يعمل مقياس الطيف ذو التسعة ألوان كما هو متوقع بناءً على النتائج الموضحة في الشكل.4ب.ولذلك، نستنتج أن توزيع شدة الصورة C1-C9 هو طيف كل C0.
الخصائص الطيفية للمطياف ذو التسعة ألوان.يولد مقياس الطيف الجديد ذو التسعة ألوان أربع مجموعات من الصور المنفصلة ذات تسعة ألوان (C1-C9) عندما يكون للضوء الساقط (أربعة C0) طول موجي (أ) 400-750 نانومتر (كما هو موضح في الشكل 5 أ)، (ب) 530 نانومتر.نانومتر، (ج) 550 نانومتر، (د) 570 نانومتر، (هـ) 590 نانومتر، (و) 610 نانومتر، (ز) 630 نانومتر، (ح) 650 نانومتر، (ط) 670 نانومتر، (ي) 690 نانومتر، على التوالى.
تم استخدام مطياف تسعة ألوان المطور للرحلان الكهربائي بأربعة شعرية (لمزيد من التفاصيل، انظر المواد التكميلية) .تتكون المصفوفة ذات الشعيرات الدموية الأربعة من أربعة شعيرات دموية (القطر الخارجي 360 ميكرومتر والقطر الداخلي 50 ميكرومتر) تقع على فترات 1 مم في موقع تشعيع الليزر.عينات تحتوي على أجزاء من الحمض النووي تحمل 8 أصباغ، وهي FL-6C (الصبغة 1)، JOE-6C (الصبغة 2)، dR6G (الصبغة 3)، TMR-6C (الصبغة 4)، CXR-6C (الصبغة 5)، TOM- 6C (صبغ 6)، LIZ (صبغ 7)، وWEN (صبغ 8) بترتيب تصاعدي لطول موجة الفلورسنت، مفصولة في كل من الشعيرات الدموية الأربعة (المشار إليها فيما يلي باسم Cap1، Cap2، Cap3، وCap4).تمت موازنة التألق المستحث بالليزر من Cap1-Cap4 مع مجموعة من أربع عدسات وتم تسجيله في وقت واحد باستخدام مطياف ذو تسعة ألوان.يظهر في الشكل 7 أ ديناميكيات شدة مضان تسعة ألوان (C1-C9) أثناء الرحلان الكهربائي ، أي مخطط كهربي بتسعة ألوان لكل شعرية.يتم الحصول على مخطط كهربي مكافئ بتسعة ألوان في Cap1-Cap4.كما هو مبين في أسهم Cap1 في الشكل 7 أ، تظهر القمم الثمانية على كل مخطط كهربي ذو تسعة ألوان انبعاث مضان واحد من Dye1-Dye8، على التوالي.
القياس الكمي المتزامن لثمانية أصباغ باستخدام مطياف الرحلان الكهربائي ذو أربعة ألوان.(أ) مخطط كهربائي بتسعة ألوان (C1-C9) لكل شعرية.تُظهر القمم الثمانية المشار إليها بواسطة الأسهم Cap1 انبعاثات مضان فردية لثمانية أصباغ (Dye1-Dye8).تتوافق ألوان الأسهم مع اللونين (ب) و (ج).( ب ) أطياف الإسفار المكونة من ثمانية أصباغ (Dye1-Dye8) لكل شعرية.ج مخطط كهربي لثمانية أصباغ (Dye1-Dye8) لكل شعرية.تتم الإشارة إلى قمم شظايا الحمض النووي المسمى Dye7 بواسطة الأسهم، ويشار إلى أطوال قاعدة Cap4 الخاصة بها.
تظهر في الشكلين توزيعات شدة C1 – C9 على ثماني قمم.7 ب، على التوالي.نظرًا لأن كلا من C1-C9 وDye1-Dye8 بترتيب الطول الموجي، فإن التوزيعات الثمانية في الشكل 7 ب تُظهر أطياف التألق لـ Dye1-Dye8 بالتتابع من اليسار إلى اليمين.في هذه الدراسة، تظهر Dye1 وDye2 وDye3 وDye4 وDye5 وDye6 وDye7 وDye8 باللون الأرجواني والبنفسجي والأزرق والسماوي والأخضر والأصفر والبرتقالي والأحمر على التوالي.لاحظ أن ألوان الأسهم في الشكل 7 أ تتوافق مع ألوان الصبغة في الشكل 7 ب.تم تطبيع شدة الفلورسنت C1-C9 لكل طيف في الشكل 7ب بحيث يساوي مجموعها واحدًا.تم الحصول على ثمانية أطياف مضان مكافئة من Cap1-Cap4.يمكن للمرء أن يلاحظ بوضوح التداخل الطيفي للفلورة بين الصبغة 1-الصبغة 8.
كما هو مبين في الشكل 7 ج، بالنسبة لكل شعرية، تم تحويل المخطط الكهربائي ذو التسعة ألوان في الشكل 7 أ إلى مخطط كهربي ذي ثمانية صبغ عن طريق تحليل متعدد المكونات استنادًا إلى أطياف التألق الثمانية في الشكل 7 ب (انظر المواد التكميلية للحصول على التفاصيل).نظرًا لعدم عرض التداخل الطيفي للفلورة في الشكل 7 أ في الشكل 7 ج، يمكن تحديد Dye1-Dye8 وقياسها بشكل فردي في كل نقطة زمنية، حتى لو كانت كميات مختلفة من Dye1-Dye8 تتألق في نفس الوقت.لا يمكن القيام بذلك من خلال الكشف التقليدي عن سبعة ألوان، ولكن يمكن تحقيقه من خلال الكشف المتطور عن تسعة ألوان.كما هو موضح بواسطة الأسهم Cap1 في الشكل 7 ج، فقط فرديات انبعاث الفلورسنت Dye3 (أزرق)، Dye8 (أحمر)، Dye5 (أخضر)، Dye4 (سماوي)، Dye2 (أرجواني)، Dye1 (أرجواني)، وDye6 (أصفر) ) يتم ملاحظتها بالترتيب الزمني المتوقع.بالنسبة لانبعاث الفلورسنت من الصبغة 7 (برتقالي)، بالإضافة إلى الذروة الواحدة المشار إليها بالسهم البرتقالي، لوحظت عدة قمم مفردة أخرى.ترجع هذه النتيجة إلى حقيقة أن العينات تحتوي على معايير الحجم، حيث وصفت Dye7 شظايا الحمض النووي بأطوال قاعدة مختلفة.كما هو موضح في الشكل 7ج، بالنسبة لـ Cap4، فإن أطوال القاعدة هذه هي 20 و40 و60 و80 و100 و114 و120 و140 و160 و180 و200 و214 و220 طولًا أساسيًا.
الملامح الرئيسية للمطياف ذو التسعة ألوان، الذي تم تطويره باستخدام مصفوفة من المرايا مزدوجة اللون ذات طبقتين، هي صغر الحجم والتصميم البسيط.نظرًا لوجود مجموعة من المرايا غير الملونة داخل المحول الموضح في الشكل.في الشكل 3c المثبت مباشرة على لوحة مستشعر الصورة (انظر الشكل S1 وS2)، فإن مقياس الطيف ذو التسعة ألوان له نفس أبعاد المحول، أي 54 × 58 × 8.5 مم.(سمك).هذا الحجم الصغير جدًا أصغر بمقدار مرتين إلى ثلاث مرات من أجهزة قياس الطيف التقليدية التي تستخدم الشبكات أو المنشورات.بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأنه تم تكوين مقياس الطيف ذو التسعة ألوان بحيث يضرب الضوء سطح مستشعر الصورة بشكل عمودي، يمكن تخصيص مساحة بسهولة لمقياس الطيف ذو تسعة ألوان في أنظمة مثل المجاهر أو أجهزة قياس التدفق الخلوي أو أجهزة التحليل.محلل الرحلان الكهربي للشبك الشعري من أجل تصغير أكبر للنظام.في الوقت نفسه، يبلغ حجم عشرة مرايا مزدوجة اللون ومرشحات تمرير النطاق المستخدمة في مقياس الطيف ذو تسعة ألوان فقط 10×1.9×0.5 مم أو 15×1.9×0.5 مم.وبالتالي، يمكن قطع أكثر من 100 مرآة صغيرة ثنائية اللون ومرشحات تمرير النطاق، على التوالي، من مرآة مزدوجة اللون ومرشح تمرير نطاق 60 مم2، على التوالي.لذلك، يمكن تصنيع مجموعة من المرايا غير الملونة بتكلفة منخفضة.
ميزة أخرى للمطياف ذو التسعة ألوان هي خصائصه الطيفية الممتازة.على وجه الخصوص، يسمح بالحصول على صور طيفية للقطات، أي الحصول على صور ذات معلومات طيفية في وقت واحد.لكل صورة، تم الحصول على طيف مستمر مع نطاق الطول الموجي من 520 إلى 700 نانومتر ودقة 20 نانومتر.بمعنى آخر، تم الكشف عن تسع شدة ألوان للضوء لكل صورة، أي تسعة نطاقات 20 نانومتر تقسم نطاق الطول الموجي بالتساوي من 520 إلى 700 نانومتر.ومن خلال تغيير الخصائص الطيفية للمرآة ثنائية اللون ومرشح تمرير النطاق، يمكن تعديل نطاق الطول الموجي للنطاقات التسعة وعرض كل نطاق.يمكن استخدام اكتشاف الألوان التسعة ليس فقط لقياسات التألق باستخدام التصوير الطيفي (كما هو موضح في هذا التقرير)، ولكن أيضًا للعديد من التطبيقات الشائعة الأخرى التي تستخدم التصوير الطيفي.على الرغم من أن التصوير الفائق الطيفي يمكنه اكتشاف مئات الألوان، فقد وجد أنه حتى مع انخفاض كبير في عدد الألوان القابلة للاكتشاف، يمكن التعرف على كائنات متعددة في مجال الرؤية بدقة كافية للعديد من التطبيقات.نظرًا لأن الدقة المكانية والدقة الطيفية والدقة الزمنية لها مفاضلة في التصوير الطيفي، فإن تقليل عدد الألوان يمكن أن يؤدي إلى تحسين الدقة المكانية والدقة الزمنية.ويمكنه أيضًا استخدام مقاييس الطيف البسيطة مثل تلك التي تم تطويرها في هذه الدراسة وتقليل كمية العمليات الحسابية بشكل أكبر.
في هذه الدراسة، تم قياس كمية ثمانية أصباغ في وقت واحد عن طريق الفصل الطيفي لأطياف التألق المتداخلة على أساس الكشف عن تسعة ألوان.يمكن قياس ما يصل إلى تسعة أصباغ في وقت واحد، والتعايش في الزمان والمكان.الميزة الخاصة للمطياف ذو التسعة ألوان هي التدفق الضوئي العالي والفتحة الكبيرة (1 × 7 مم).تتمتع مجموعة مرآة الديكان بحد أقصى لنقل 92٪ من الضوء من الفتحة في كل نطاق من نطاقات الطول الموجي التسعة.تبلغ كفاءة استخدام الضوء الساقط في نطاق الطول الموجي من 520 إلى 700 نانومتر 100٪ تقريبًا.في مثل هذا النطاق الواسع من الأطوال الموجية، لا يمكن لأي محزوز حيود أن يوفر مثل هذه الكفاءة العالية في الاستخدام.حتى إذا تجاوزت كفاءة الحيود لشبكة الحيود 90% عند طول موجي معين، فمع زيادة الفرق بين ذلك الطول الموجي وطول موجة معين، تنخفض كفاءة الحيود عند طول موجي آخر.يمكن تمديد عرض الفتحة المتعامد مع اتجاه المستوى في الشكل 2ج من 7 مم إلى عرض مستشعر الصورة، كما هو الحال في حالة مستشعر الصورة المستخدم في هذه الدراسة، عن طريق تعديل مصفوفة الديكامر قليلاً.
يمكن استخدام مقياس الطيف ذو التسعة ألوان ليس فقط للرحلان الكهربائي الشعري، كما هو موضح في هذه الدراسة، ولكن أيضًا لأغراض أخرى مختلفة.على سبيل المثال، كما هو موضح في الشكل أدناه، يمكن تطبيق مقياس الطيف ذو تسعة ألوان على المجهر الفلوري.يتم عرض مستوى العينة على مستشعر الصورة الخاص بمطياف الألوان التسعة من خلال هدف 10x.تبلغ المسافة البصرية بين العدسة الموضوعية ومستشعر الصورة 200 مم، بينما تبلغ المسافة البصرية بين السطح الساقط للمطياف ذو التسعة ألوان ومستشعر الصورة 12 مم فقط.لذلك، تم قطع الصورة إلى حجم الفتحة تقريبًا (1 × 7 مم) في مستوى السقوط وتقسيمها إلى تسع صور ملونة.أي أنه يمكن التقاط صورة طيفية للقطة ذات تسعة ألوان على مساحة 0.1×0.7 مم في مستوى العينة.بالإضافة إلى ذلك، من الممكن الحصول على صورة طيفية ذات تسعة ألوان لمنطقة أكبر على مستوى العينة عن طريق مسح العينة بالنسبة للهدف في الاتجاه الأفقي في الشكل 2 ج.
تم تصنيع مكونات صفيف المرآة ديكاتروماتيك، وهي M1-M9 وBP، خصيصًا بواسطة شركة Asahi Spectra Co., Ltd. باستخدام طرق الترسيب القياسية.تم تطبيق مواد عازلة متعددة الطبقات بشكل فردي على عشر ألواح كوارتز بحجم 60 × 60 مم وسمك 0.5 مم، لتلبية المتطلبات التالية: M1: IA = 45°، R ≥ 90% عند 520-590 نانومتر، Tave ≥ 90% عند 610– 610 نانومتر.700 نانومتر، M2: IA = 45°، R ≥ 90% عند 520-530 نانومتر، Tave ≥ 90% عند 550-600 نانومتر، M3: IA = 45°، R ≥ 90% عند 540-550 نانومتر، Tave ≥ 90 % عند 570-600 نانومتر، M4: IA = 45°، R ≥ 90% عند 560-570 نانومتر، Tave ≥ 90% عند 590-600 نانومتر، M5: IA = 45°، R ≥ 98% عند 580-600 نانومتر ، R ≥ 98٪ عند 680-700 نانومتر، M6: IA = 45 درجة، Tave ≥ 90٪ عند 600-610 نانومتر، R ≥ 90٪ عند 630-700 نانومتر، M7: IA = 45 درجة، R ≥ 90٪ عند 620-630 نانومتر، Taw ≥ 90% عند 650-700 نانومتر، M8: IA = 45°، R ≥ 90% عند 640-650 نانومتر، Taw ≥ 90% عند 670-700 نانومتر، M9: IA = 45°، R ≥ 90% عند 650-670 نانومتر، Tave ≥ 90% عند 690-700 نانومتر، BP: IA = 0°، T ≥ 0.01% عند 505 نانومتر، Tave ≥ 95% عند 530-690 نانومتر عند 530 نانومتر T ≥ 90% عند -690 نانومتر وT ≥ 1% عند 725-750 نانومتر، حيث IA وT وTave وR هي زاوية السقوط والنفاذية ومتوسط النفاذية وانعكاس الضوء غير المستقطب.
تمت موازنة الضوء الأبيض (C0) الذي يتراوح طوله الموجي من 400 إلى 750 نانومتر المنبعث من مصدر ضوء LED (AS 3000، AS ONE CORPORATION) ويحدث عموديًا على DP لمجموعة من المرايا مزدوجة اللون.يظهر طيف الضوء الأبيض لمصابيح LED في الشكل التكميلي S3.وضع خزان الاكريليك (أبعاد 150 × 150 × 30 مم) مباشرة أمام مجموعة مرآة ديكاميرا، مقابل جامعة الأمير سلطان.تم بعد ذلك سكب الدخان الناتج عن غمر الثلج الجاف في الماء في خزان أكريليك لمراقبة تيارات C1-C9 المنقسمة ذات التسعة ألوان المنبعثة من مجموعة المرايا غير الملونة.
وبدلاً من ذلك، يتم تمرير الضوء الأبيض الموازي (C0) عبر مرشح قبل الدخول إلى DP.كانت المرشحات في الأصل عبارة عن مرشحات ذات كثافة محايدة بكثافة بصرية تبلغ 0.6.ثم استخدم مرشحًا مزودًا بمحرك (FW212C، FW212C، Thorlabs).وأخيرًا، قم بتشغيل مرشح ND مرة أخرى.تتوافق عروض النطاق الترددي لمرشحات تمرير النطاق التسعة مع C9 وC8 وC7 وC6 وC5 وC4 وC3 وC2 وC1، على التوالي.تم وضع خلية كوارتز ذات أبعاد داخلية 40 (الطول البصري) × 42.5 (الارتفاع) × 10 مم (العرض) أمام مجموعة من المرايا غير اللونية، مقابل BP.يتم بعد ذلك تغذية الدخان من خلال أنبوب إلى خلية الكوارتز للحفاظ على تركيز الدخان في خلية الكوارتز لتصور تيارات الانقسام C1-C9 ذات التسعة ألوان المنبعثة من مجموعة المرآة ديكاتروماتيك.
تم التقاط مقطع فيديو لتيار الضوء المنقسم بتسعة ألوان المنبعث من مجموعة من المرايا العشرية في وضع الفاصل الزمني على جهاز iPhone XS.التقط صورًا للمشهد بمعدل إطار واحد في الثانية وقم بتجميع الصور لإنشاء فيديو بمعدل 30 إطارًا في الثانية (للفيديو الاختياري 1) أو 24 إطارًا في الثانية (للفيديو الاختياري 2 و3).
ضع لوحة من الفولاذ المقاوم للصدأ بسمك 50 ميكرومتر (مع أربعة فتحات قطرها 50 ميكرومتر على فترات 1 مم) على لوحة الانتشار.يتم تشعيع الضوء بطول موجة يتراوح بين 400-750 نانومتر على لوحة الناشر، ويتم الحصول عليه عن طريق تمرير الضوء من مصباح الهالوجين من خلال مرشح نقل قصير بطول موجة قطع يبلغ 700 نانومتر.يظهر طيف الضوء في الشكل التكميلي S4.وبدلاً من ذلك، يمر الضوء أيضًا عبر أحد مرشحات تمرير النطاق 10 نانومتر المتمركزة عند 530، 550، 570، 590، 610، 630، 650، 670 و690 نانومتر ويضرب لوحة الناشر.ونتيجة لذلك، تم تشكيل أربع نقاط إشعاع يبلغ قطرها φ50 ميكرومتر وأطوال موجية مختلفة على لوحة من الفولاذ المقاوم للصدأ مقابل لوحة الناشر.
تم تركيب مصفوفة ذات أربع الشعيرات الدموية مع أربع عدسات على مطياف ذو تسعة ألوان كما هو موضح في الشكلين 1 و2. C1 وC2.كانت الشعيرات الدموية الأربعة والعدسات الأربعة هي نفسها كما في الدراسات السابقة .يتم تشعيع شعاع ليزر بطول موجة 505 نانومتر وقوة 15 ميجاوات في وقت واحد وبالتساوي من الجانب إلى نقاط الانبعاث لأربعة شعيرات دموية.تتم موازنة التألق المنبعث من كل نقطة انبعاث بواسطة العدسة المقابلة ويتم فصله إلى تسعة تيارات ألوان بواسطة مجموعة من المرايا غير الملونة.تم بعد ذلك حقن التدفقات الـ 36 الناتجة مباشرة في مستشعر صور CMOS (C11440–52U، Hamamatsu Photonics K·K.)، وتم تسجيل صورها في وقت واحد.
تم خلط مجموعة التفاعل الجاهزة للتسلسل ABI PRISM® BigDye® Primer Cycle Cycle (النظم البيولوجية التطبيقية)، 4 ميكرولتر من صبغة GeneScan™ 600 LIZ™ لكل شعرية عن طريق خلط 1 ميكرولتر من PowerPlex® 6C Matrix Standard (Promega Corporation)، 1 ميكرولتر من مزيج الحجم القياسي.الإصدار 2.0 (Thermo Fisher Scientific) و14 ميكرولتر من الماء.يتكون PowerPlex® 6C Matrix Standard من ستة أجزاء من الحمض النووي تحمل ستة صبغات: FL-6C، وJOE-6C، وTMR-6C، وCXR-6C، وTOM-6C، وWEN، بترتيب الطول الموجي الأقصى.لم يتم الكشف عن الأطوال الأساسية لشظايا الحمض النووي هذه، ولكن تسلسل الطول الأساسي لشظايا الحمض النووي المسمى بـ WEN وCXR-6C وTMR-6C وJOE-6C وFL-6C وTOM-6C معروف.يحتوي الخليط الموجود في ABI PRISM® BigDye® Primer Cycle Sequencing Ready Reaction Kit على جزء من الحمض النووي مُسمى بصبغة dR6G.كما لم يتم الكشف عن أطوال قواعد شظايا الحمض النووي.يشتمل الإصدار 2.0 من GeneScan™ 600 LIZ™ Dye Size Standard على 36 قطعة من الحمض النووي تحمل علامة LIZ.الأطوال الأساسية لأجزاء الحمض النووي هذه هي 20، 40، 60، 80، 100، 114، 120، 140، 160، 180، 200، 214، 220، 240، 250، 260، 280، 300، 314، 320، 340، 360، 380، 400، 414، 420، 440، 460، 480، 500، 514، 520، 540، 560، 580 و 600 قاعدة.تم تغيير طبيعة العينات عند 94 درجة مئوية لمدة 3 دقائق، ثم تم تبريدها على الجليد لمدة 5 دقائق.تم حقن العينات في كل شعرية عند 26 فولت / سم لمدة 9 ثوانٍ وتم فصلها في كل شعرية مملوءة بمحلول بوليمر POP-7 ™ (Thermo Fisher Scientific) بطول فعال يبلغ 36 سم وجهد 181 فولت / سم و زاوية 60 درجة.من.
تم تضمين جميع البيانات التي تم الحصول عليها أو تحليلها في سياق هذه الدراسة في هذه المقالة المنشورة ومعلوماتها الإضافية.البيانات الأخرى ذات الصلة بهذه الدراسة متاحة من المؤلفين المعنيين بناء على طلب معقول.
خان، إم جي، خان، إتش إس، يوسف، أ.، خورشيد، ك.، وعباس، أ. الاتجاهات الحالية في تحليل التصوير الفائق الطيفي: مراجعة.الوصول إلى IEEE 6، 14118-14129.https://doi.org/10.1109/ACCESS.2018.2812999 (2018).
فوغان، AH التحليل الطيفي التداخلي الفلكي فابري-بيرو.ثَبَّتَ.القس استرون.الفيزياء الفلكية.5، 139-167.https://doi.org/10.1146/annurev.aa.05.090167.001035 (1967).
Goetz، AFH، Wein، G.، Solomon، JE and Rock، BN Spectroscopy of Earth sensing Images.العلوم 228، 1147-1153.https://doi.org/10.1126/science.228.4704.1147 (1985).
Yokoya، N.، Grohnfeldt، C.، and Chanussot، J. Fusion of superspectral and multispectral data: مراجعة مقارنة للمنشورات الحديثة.IEEE علوم الأرض.مجلة الاستشعار عن بعد.5: 29-56.https://doi.org/10.1109/MGRS.2016.2637824 (2017).
يعد التصوير الفائق الطيفي Gowen، AA، O'Donnell، SP، Cullen، PJ، Downey، G. and Frias، JM أداة تحليلية جديدة لمراقبة الجودة وسلامة الأغذية.الاتجاهات في علوم الأغذية.تكنولوجيا.18، 590-598.https://doi.org/10.1016/j.tifs.2007.06.001 (2007).
ElMasri، G.، Mandour، N.، Al-Rejaye، S.، Belin، E. and Rousseau، D. التطبيقات الحديثة للتصوير متعدد الأطياف لمراقبة النمط الظاهري للبذور وجودتها - مراجعة.أجهزة الاستشعار 19، 1090 (2019).
Liang, H. التقدم في التصوير متعدد الأطياف والفائق الأطياف لعلم الآثار والحفاظ على الفن.التقدم بطلب للحصول على المادية 106، 309-323.https://doi.org/10.1007/s00339-011-6689-1 (2012).
Edelman GJ، Gaston E.، van Leeuwen TG، Cullen PJ and Alders MKG التصوير الفائق الطيفي لتحليل عدم الاتصال لآثار الطب الشرعي.الجنائية.الداخلية 223، 28-39.https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2012.09.012 (2012).
وقت النشر: 10 يناير 2023