顯微高光譜係統測試LED光源分析報告

顯微高光譜係統測試LED光源分析報告

　　顯微高光譜係統是高光譜相機、顯微鏡、計(ji)算(suan)機(ji)等(deng)結(jie)合(he)的(de)新(xin)型(xing)應(ying)用(yong)方(fang)式(shi)，借(jie)助(zhu)顯(xian)微(wei)鏡(jing)結(jie)構(gou)在(zai)不(bu)同(tong)放(fang)大(da)倍(bei)率(lv)下(xia)把(ba)待(dai)測(ce)試(shi)樣(yang)品(pin)的(de)微(wei)觀(guan)尺(chi)度(du)進(jin)一(yi)步(bu)的(de)提(ti)升(sheng)的(de)特(te)點(dian)，能(neng)夠(gou)充(chong)分(fen)觀(guan)察(cha)物(wu)質(zhi)在(zai)其(qi)微(wei)觀(guan)尺(chi)度(du)上(shang)的(de)圖(tu)像(xiang)信(xin)息(xi)，從(cong)而(er)進(jin)一(yi)步(bu)獲(huo)取(qu)物(wu)質(zhi)的(de)光(guang)譜(pu)信(xin)息(xi)，這(zhe)樣(yang)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)高(gao)光(guang)譜(pu)在(zai)光(guang)譜(pu)和(he)圖(tu)像(xiang)方(fang)麵(mian)的(de)優(you)勢(shi)，結(jie)合(he)顯(xian)微(wei)機(ji)構(gou)係(xi)統(tong)，把(ba)高(gao)光(guang)譜(pu)技(ji)術(shu)的(de)應(ying)用(yong)又(you)進(jin)一(yi)步(bu)進(jin)行(xing)了(le)拓(tuo)展(zhan)。

　　一

、測試原理及方法：

　　gaoguangpuchengxiangjishushijinershinianlaifazhanqilaidejiyufeichangduozhaiboduandeyingxiangshujujishu，qizuituchudeyingyongshiyaogantancelingyu，bingzaiyuelaiyueduodeminyonglingyuyouzhegengdadeyingyongqianjing。tajizhongleguangxue、光電子學、電子學、信息處理、計算機科學等領域的先進技術，是傳統的二維成像技術和光譜技術有機的結合在一起的一門新興技術。

　　高光譜成像技術的定義是在多光譜成像的基礎上
，在從紫外到近紅外（200-2500nm）的de光guang譜pu範fan圍wei內nei，利li用yong成cheng像xiang光guang譜pu儀yi，在zai光guang譜pu覆fu蓋gai範fan圍wei內nei的de數shu十shi或huo數shu百bai條tiao光guang譜pu波bo段duan對dui目mu標biao物wu體ti連lian續xu成cheng像xiang。在zai獲huo得de物wu體ti空kong間jian特te征zheng成cheng像xiang的de同tong時shi
，也ye獲huo得de了le被bei測ce物wu體ti的de光guang譜pu信xin息xi。

目標物體-成像物鏡-入射狹縫-準直透鏡-PGP-聚焦透鏡-CCD棱鏡-光柵-棱鏡：PGP

圖1 成像原理圖

　　光譜儀的光譜分辨率由狹縫的寬度和光學光譜儀產生的線性色散確定。最小光譜分辨率是由光學係統的成像性能確定的（點擴展大小）。

　　成像過程為：每次成一條線上的像後（X方向），在檢測係統輸送帶前進的過程中
，排列的探測器掃出一條帶狀軌跡從而完成縱向掃描（Y方向）。綜合橫縱掃描信息就可以得到樣品的三維高光譜圖像數據。

圖2 像立方體

二：測試分析

Red紅光LED樣品測試：

測試條件：電流：220mA   電壓：1.89V

相機參數：1392x520（空間維度x光譜維度）  曝光時間：0.1ms   光譜範圍：400-1000nm

光譜分辨率：3.6nm  光譜校準文件參考附件

顯微鏡：放大倍率：10X物鏡

樣品表麵距離物鏡透鏡表麵距離：1.6cm

成像模式：反射成像模式

顯微鏡光源光譜範圍：350nm-2500nm

　　以下圖示是利用顯微高光譜係統拍攝的Red（紅光）LEDgaoguangputuxiangxinxiheguangpuxinxi。jubukansiyoudianmohu，zheshiyouyuzaihengaodefangdabeilvwujingxia
，yangpinbiaomianbupingzaochengde，tuxiangjiaoqingxidebufenshixiangjihexianweixitongzhenghaochuyujiaodianshangdezhuangtai

，youxiemohudequyuzeshaoweipianliyixiejiaodianweizhi，zaixiatuzhongluolieleduogebutongjiaodianweizhidebijiaoqingxidetuxiang。

圖 手機拍攝顯微鏡目鏡照片

圖3 Red LED光源在的特征光譜

圖4 Red LED光源在662.8nm灰度圖像

Blue藍光LED樣品測試：

測試條件：電流：200mA   電壓：3V

相機參數：1392x520（空間維度x光譜維度）  曝光時間：0.05ms  

光譜範圍：400-1000nm      光譜分辨率：3.6nm  光譜校準文件參考附件

顯微鏡：放大倍率：10X物鏡

樣品表麵距離物鏡透鏡表麵距離：1.4cm

成像模式：反射成像模式

顯微鏡光源光譜範圍：350nm-2500nm

以下圖示是利用顯微高光譜係統拍攝的Blue（藍光）LEDgaoguangputuxiangxinxiheguangpuxinxi。jubukansiyoudianmohu

，zheshiyouyuzaihengaodefangdabeilvwujingxia，yangpinbiaomianbupingzaochengde，tuxiangjiaoqingxidebufenshixiangjihexianweixitongzhenghaochuyujiaodianshangdezhuangtai

，youxiemohudequyuzeshaoweipianliyixiejiaodianweizhi，zaixiatuzhongluolieleduogebutongjiaodianweizhidebijiaoqingxidetuxiang。

圖 手機拍攝顯微鏡目鏡照片

圖5 Blue LED光源在的特征光譜

圖6 Blue LED光源在444.9nm灰度圖像

圖7 Blue LED光源在444.9nm灰度圖像

　　三：小結

　　利用顯微高光譜係統在10X倍的物鏡下能夠觀察到LED光源上的微觀構造，並且能夠準確的測試到不同led光源對應的特征波長，而且圖像也非常的清晰（實際測試時樣品並非完全平整）
，通過焦距調試，能夠凸顯出光源自身的一些特征信息。