德州仪器DLP技术让近红外光谱仪便携更容易

　　仪器信息网讯 3月15日至17日，在2016慕尼黑上海光博会上，德州仪器(TI)展示了由DLP光控技术实现的3D机器视觉、3D打印、光谱分析以及数字曝光等一系列新一代工业应用解决方案，其中DLP技术在光谱分析中的应用让不少仪器行业的专家驻足停留。

　　从电影院到家里的客厅，再到大宴会厅，DLP技术正在改变我们看投影的方式，但是目前这种技术在科学仪器行业还是比较少见的。

　　2014年匹兹堡分析化学及实验室展上，TI宣布推出了首款为支持近红外光(NIR)的使用而优化的DLP芯片组DLP4500NIR以及相对应的DLP NIRscan^TM评估模块(EVM)。之后用户对该产品反馈很多，并提出了更多需求。为此TI于2015年又推出业界首款完全可编程微机电系统(MEMS)芯片组。该DLP芯片组由DLP2010NIR近红外数字微镜器件(DMD)、DLPA2005集成功率管理和DLPC150控制器组成，具有低功耗、可编程高速模式和最新的5.4微米像素等特点，可实现紧凑型光学设计。

　　此次上海光博会上TI在现场进行了DLP众多功能强大的演示，其中就包括基于DLPNIRscan^TM Nano EVM实现的便携光谱分析开发套件。

　　与传统光谱仪器相比，基于DLP技术的光谱仪具有哪些独特的优势呢?为此，仪器信息网编辑特别拜访了TI的展位，并与TI DLP产品嵌入式产品总经理Mariquita Gordon等相关负责人进行了深入交流。

　　据介绍，光谱分析技术是DLP系列产品涉足的一个新的领域。在光谱分析中，DLP微镜阵列作为一个可编程波长选择滤波器，可以使光谱仪架构实现起来更加简便。不仅较现有的光谱分析解决方案可提供更高的波长分辨率、更大的探测面积和更高的光捕获效率，还可实现更好的信噪比(SNR)指标，可被用于设计高性能、可靠、灵活和经济的光谱分析解决方案。

　　其中，DLP2010NIR近红外数字微镜器件就是当前尺寸最小、效率最高的DLP芯片，专为一系列手持近红外传感应用设计，包括光谱仪和化学成份分析仪器，可以在700~2500nm范围内进行准确的光谱分析。尺寸小、像素偏转角度高达17度，可以采用紧凑型侧边照射光学引擎设计，适用于手持系统的设计。芯片的可编程高速854 x 480微镜阵列支持高级滤波功能，为便携式应用的快速测量奠定了基础，其应用涵盖农业、餐饮、石油化工、医疗及皮肤护理等行业。

　　值得注意的是，若将该芯片组与蓝牙和采用蓝牙低功耗技术的DLP NIRscan超便携EVM组合使用，设计人员可以非常容易的设计出便携分析仪器的原型，从而加快超便携光谱仪的开发进程。

　　下面是采用基于DLPNIRscan^TM Nano EVM实现的便携光谱分析仪的内部结构示意图。

　　在TI展台上，广州讯动网络科技有限公司产品运营总监陈昌胜还介绍了利用DLPNIRscan^TM Nano EVM开发出的新产品---曙光系列Di-Spec设备。该设备体积仅为传统台式光谱仪器的五分之一，具有性价比良好、模型免维护、操作简便、支持多指标和应用的精准检测等特点，适用于企业专业实验室等多种场景使用，可广泛应用于农业、食品、环保、药品、化工等行业。

　　以往，DLP由于其独到性，貌似很神秘，用户很难找到更多有关DLP的进展信息。现在情况不同了，德州仪器在网站上还专门建立了针对DLP产业链的“生态联盟圈”，将DLP、第三方设计商以及光谱分析厂商联合起来，共同研发。Mariquita介绍说，“对DLP产品，我们面临一个挑战：我们是光电器件厂商，对应用远不如用户了解，其实有的用户用DLP技术的设计远超出我们的想象。为此我们也希望能把上下游资源整合在一起，能帮助客户更快的创新产品。” 据悉，目前已经有50多家企业参与到这个生态圈中来。

　　后记：在本网站编辑最近对中国近红外光谱分析研究先行者之一、中国农业大学严衍禄教授采访时，严教授说到，“在中国研究近红外面临的困难更多，例如中国的小麦、玉米等的品种可能比国外多几万个，使得建立稳定的近红外模型更加困难。而如今大数据、云计算等的发展，对于中国近红外研究来说，可能是一个很好的机遇。” 对于光谱仪器来说，国外大型仪器厂商在通用近红外光谱仪器方面已经有很多成功的经验，也开发出很多通用仪器。但是专业领域的仪器，因为本土应用的特殊性，还是需要有本土仪器厂商进一步开发，这也是本地仪器厂商的机会。类似DLP专业技术的核心部件有助于国产仪器厂商在更多应用领域开发出应用独到的设备。