Laatste nieuws:

, 4 januari 2018 10:31

Micro-spectrometer maakt smartphone veel slimmer

Met je smartphone meten hoe schoon de lucht is, of eten vers is en of een bultje kwaadaardig is of niet. Dit soort toepassingen zijn dichterbij gekomen met een spectrometer die zo klein is, dat hij eenvoudig en goedkoop in een mobiele telefoon opgenomen kan worden. Het aan de TU Eindhoven ontwikkelde sensortje is net zo nauwkeurig als gangbare, tafelgrote modellen gebruikt in de wetenschap.

Een beeld gemaakt met elektronenmicroscoop van het geperforeerde membraan, met in het midden de ‘photonic crystal cavity’ (de onderbreking van het gaatjespatroon). Linksonder een detailplaatje van deze 'lichtval'.'
Een beeld gemaakt met elektronenmicroscoop van het geperforeerde membraan, met in het midden de ‘photonic crystal cavity’ (de onderbreking van het gaatjespatroon). Linksonder een detailplaatje van deze 'lichtval'.
1/1

Spectrometrie, het analyseren van het zichtbare en onzichtbare licht, kent enorm veel toepassingen. Elk materiaal en elk weefsel heeft zijn eigen ‘voetafdruk' qua absorptie en reflectie van licht, en is daardoor te herkennen met spectrometrie. Maar nauwkeurige spectrometers zijn groot. Dat komt doordat zo'n apparaat het licht splitst in verschillende frequenties, die apart gemeten worden. Vlak na de lichtsplitsing overlappen de bundels van verschillende frequenties elkaar nog; nauwkeurige metingen kunnen daarom pas op tientallen centimeters na de splitsing gedaan worden.

Photonic crystal cavity

De nieuwe sensor komt op een heel andere manier tot nauwkeurige metingen . De onderzoekers ontwikkelden een ‘photonic crystal cavity', een ‘val' van een paar micrometer waar invallend licht niet uit kan ontsnappen. Deze val zit in een membraan, waarin het gevangen licht een klein elektrisch stroompje opwekt, en dat wordt gemeten. Promovendus Žarko Zobenica maakte de cavity heel nauwkeurig: hij houdt licht vast van een heel klein frequentiegebiedje, en het licht op die frequentie kan hij dus meten.

Meer frequenties

Om een groter frequentiegebied te kunnen meten, legden de onderzoekers tweemembranen vlak boven elkaar. Als de afstand tussen de menbranen verandert, verschuift de frequentie die de sensor kan waarnemen mee. Dit wordt aangestuurd met een micro- elektromechanisch systeem (MEMS). Zo beslaat de sensor uiteindelijk een golflengtegebied van circa dertig nanometer waarbinnen de spectrometer  honderdduizend frequenties onderscheidt.

mi

Een tekening van de sensor en zijn werking. Het blauwe, geperforeerde deel is het bovenste membraan, dat in het midden licht invangt. Dat zorgt voor een stroompje, dat gemeten wordt (A). De afstand van het blauwe membraan tot het rode membraan is variabel en kan nauwkeurig worden geregeld. Hierdoor verandert de lichtfrequentie die de sensor kan waarnemen.

 

Hoogleraar Andrea Fiore verwacht dat de spectrometer over zo'n vijf jaar zijn intree in smartphones doet, want het bestreken frequentiegebied is nu nog te klein. Ook gwil hij een lichtbron integreren om de meter onafhankelijk te maken van externe bronnen.

Reacties

Er zijn nog geen reacties op dit artikel.

Hier kunt u een reactie plaatsen bij het bericht .
Uw e-mailadres zal niet op de website worden getoond.
Uw naam *
Uw E-mail *
Uw bericht *
  robot check
Vul de code van bovenstaand plaatje in.

Van onze partners meer (5)...

Rotero Holland bv

Bege Aandrijftechniek BV

B&R Industriele Automatisering BV

Perfection in Automation  

EUCHNER (Benelux) BV

DIS Sensors

Vacatures

ab op Twitter

TwitterlogoVolg ab nu ook op Twitter!

Onze accountnaam is: @aenb

Agenda meer (6)

18 september 2018 - Hardenberg
TIV
24 september 2018 -
Week van de middelgrote en kleine industrie
2 oktober 2018 - Utrecht, Jaarbeurs
World of Technology & Science 2018
9 oktober 2018 -
Industrial Heat & Power
13 november 2018 - München
Electronica 2018
28 november 2018 - De Reehorst in Ede
ATEX Event: mechanische apparatuur als potentiële ontstekingsbron

Geen nieuws meer missen?

Meldt u dan direct aan voor de gratis ab nieuwsbrief.

 

Knop nieuwsbriefMet de gratis ab nieuwsbrief wordt u wekelijks op de hoogte gehouden over het aandrijven en besturen nieuws. U ontvangt wekelijks het laatste nieuws en elke maand een themanieuwsbrief.

 

Direct aanmelden