ہیٹ ایکسچینجر کے لئے سٹینلیس سٹیل 316L کوائلڈ ٹیوب

Nature.com پر جانے کا شکریہ۔آپ محدود سی ایس ایس سپورٹ کے ساتھ براؤزر کا ورژن استعمال کر رہے ہیں۔بہترین تجربے کے لیے، ہم تجویز کرتے ہیں کہ آپ ایک اپ ڈیٹ شدہ براؤزر استعمال کریں (یا انٹرنیٹ ایکسپلورر میں مطابقت موڈ کو غیر فعال کریں)۔اس کے علاوہ، جاری تعاون کو یقینی بنانے کے لیے، ہم سائٹ کو بغیر اسٹائل اور جاوا اسکرپٹ کے دکھاتے ہیں۔
ایک ساتھ تین سلائیڈوں کا ایک carousel دکھاتا ہے۔ایک وقت میں تین سلائیڈوں سے گزرنے کے لیے پچھلے اور اگلے بٹنوں کا استعمال کریں، یا ایک وقت میں تین سلائیڈوں سے گزرنے کے لیے آخر میں سلائیڈر بٹن استعمال کریں۔
ایک الٹرا کمپیکٹ (54 × 58 × 8.5 ملی میٹر) اور وسیع یپرچر (1 × 7 ملی میٹر) نو رنگ کا سپیکٹرومیٹر تیار کیا گیا تھا، دس ڈائکروک آئینے کی ایک صف کے ذریعہ "دو میں تقسیم" کیا گیا تھا، جو فوری طور پر اسپیکٹرل امیجنگ کے لیے استعمال کیا جاتا تھا۔یپرچر سائز سے چھوٹے کراس سیکشن کے ساتھ واقعہ روشنی کا بہاؤ 20 nm چوڑی ایک مسلسل پٹی اور 530, 550, 570, 590, 610, 630, 650, 670 اور 690 nm کی مرکزی طول موج کے ساتھ نو رنگوں کے بہاؤ میں تقسیم ہوتا ہے۔نو رنگین اسٹریمز کی تصاویر کو بیک وقت امیج سینسر کے ذریعے مؤثر طریقے سے ماپا جاتا ہے۔روایتی dichroic mirror arrays کے برعکس، ترقی یافتہ dichroic mirror array میں ایک منفرد ٹو پیس کنفیگریشن ہے، جو نہ صرف رنگوں کی تعداد میں اضافہ کرتی ہے جنہیں بیک وقت ناپا جا سکتا ہے، بلکہ ہر رنگ کے سلسلے کے لیے امیج ریزولوشن کو بھی بہتر بناتا ہے۔ترقی یافتہ نو رنگ کا سپیکٹرومیٹر چار کیپلیری الیکٹروفورسس کے لیے استعمال ہوتا ہے۔نو رنگوں کے لیزر سے حوصلہ افزائی فلوروسینس کا استعمال کرتے ہوئے ہر کیپلیری میں بیک وقت ہجرت کرنے والے آٹھ رنگوں کا بیک وقت مقداری تجزیہ۔چونکہ نو رنگوں والا اسپیکٹرومیٹر نہ صرف انتہائی چھوٹا اور سستا ہے بلکہ اس میں زیادہ تر اسپیکٹرل امیجنگ ایپلی کیشنز کے لیے زیادہ برائٹ فلوکس اور کافی اسپیکٹرل ریزولوشن بھی ہے، اس لیے اسے مختلف شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔
ہائپر اسپیکٹرل اور ملٹی اسپیکٹرل امیجنگ فلکیات کا ایک اہم حصہ بن گیا ہے، زمین کے مشاہدے کے لیے ریموٹ سینسنگ3،4، فوڈ اینڈ واٹر کوالٹی کنٹرول5،6، آرٹ کنزرویشن اینڈ آرکیالوجی7، فرانزکس8، سرجری9، بائیو میڈیکل تجزیہ اور تشخیص 10،11 وغیرہ۔ فیلڈ 1 ایک ناگزیر ٹیکنالوجی ،12,13۔نقطہ نظر کے میدان میں اخراج کے ہر نقطہ سے خارج ہونے والی روشنی کے سپیکٹرم کی پیمائش کے طریقوں کو (1) پوائنٹ سکیننگ ("جھاڑو") 14،15، (2) لکیری سکیننگ ("پینیکل")16،17،18 میں تقسیم کیا گیا ہے۔ ، (3) لمبائی اسکین لہروں 19,20,21 اور (4) امیجز22,23,24,25۔ان تمام طریقوں کی صورت میں، اسپیشل ریزولوشن، اسپیکٹرل ریزولوشن اور وقتی ریزولیوشن کے درمیان 9,10,12,26 تجارتی تعلقات ہیں۔اس کے علاوہ، روشنی کی پیداوار کا حساسیت پر خاصا اثر پڑتا ہے، یعنی سپیکٹرل امیجنگ26 میں سگنل ٹو شور کا تناسب۔برائٹ فلوکس، یعنی روشنی کے استعمال کی کارکردگی، ہر ایک برائٹ پوائنٹ فی یونٹ وقت کی روشنی کی اصل پیمائش شدہ مقدار کے تناسب سے ماپا طول موج کی حد کی روشنی کی کل مقدار سے براہ راست متناسب ہے۔زمرہ (4) ایک مناسب طریقہ ہے جب ہر خارجی نقطہ سے خارج ہونے والی روشنی کی شدت یا سپیکٹرم وقت کے ساتھ تبدیل ہوتا ہے یا جب ہر خارجی نقطہ کی پوزیشن وقت کے ساتھ تبدیل ہوتی ہے کیونکہ تمام خارجی نقطوں سے خارج ہونے والی روشنی کے سپیکٹرم کو ایک ساتھ ناپا جاتا ہے۔24.
مندرجہ بالا طریقوں میں سے زیادہ تر کو 18 گریٹنگز یا 14، 16، 22، 23 کلاسز (1)، (2) اور (4) یا 20، 21 فلٹر ڈسک، مائع فلٹر کے لیے استعمال کرتے ہوئے بڑے، پیچیدہ اور/یا مہنگے اسپیکٹومیٹر کے ساتھ ملایا گیا ہے۔ .کرسٹل لائن ٹیون ایبل فلٹرز (LCTF) 25 یا ایکوسٹو آپٹک ٹیون ایبل فلٹرز (AOTF) زمرہ (3) کے 19۔اس کے برعکس، زمرہ (4) ملٹی مرر سپیکٹرو میٹر اپنی سادہ ترتیب 27,28,29,30 کی وجہ سے چھوٹے اور سستے ہیں۔اس کے علاوہ، ان میں ایک اعلی برائٹ بہاؤ ہے کیونکہ ہر ایک ڈیکروک آئینے کی طرف سے مشترکہ روشنی (یعنی ہر ایک ڈیکروک آئینے پر واقعہ روشنی کی منتقلی اور منعکس روشنی) مکمل اور مسلسل استعمال ہوتی ہے۔تاہم، طول موج کے بینڈز (یعنی رنگوں) کی تعداد جن کی ایک ساتھ پیمائش کی جانی چاہیے تقریباً چار تک محدود ہے۔
فلوروسینس کا پتہ لگانے پر مبنی سپیکٹرل امیجنگ عام طور پر بائیو میڈیکل ڈٹیکشن اور تشخیص 10، 13 میں ملٹی پلیکس تجزیہ کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ملٹی پلیکسنگ میں، چونکہ متعدد تجزیہ کاروں (مثلاً، مخصوص ڈی این اے یا پروٹینز) پر مختلف فلوروسینٹ رنگوں کا لیبل لگایا جاتا ہے، اس لیے منظر کے میدان میں ہر اخراج کے مقام پر موجود ہر تجزیہ کار کو کثیر اجزاء کے تجزیے کا استعمال کرتے ہوئے مقدار کا تعین کیا جاتا ہے۔32 ہر اخراج نقطہ کے ذریعہ خارج ہونے والے پتہ چلنے والے فلوروسینس سپیکٹرم کو توڑ دیتا ہے۔اس عمل کے دوران، مختلف رنگ، جن میں سے ہر ایک مختلف فلوروسینس کا اخراج کرتا ہے، جمع ہو سکتا ہے، یعنی جگہ اور وقت میں ایک ساتھ رہ سکتا ہے۔فی الحال، رنگوں کی زیادہ سے زیادہ تعداد جو کہ ایک لیزر بیم سے پرجوش ہو سکتی ہے، آٹھ 33 ہے۔اس اوپری حد کا تعین سپیکٹرل ریزولوشن (یعنی رنگوں کی تعداد) سے نہیں ہوتا ہے بلکہ فلوروسینس سپیکٹرم (≥50 nm) کی چوڑائی اور FRET پر ڈائی سٹوکس شفٹ (≤200 nm) کی مقدار سے ہوتا ہے (FRET کا استعمال کرتے ہوئے)10 .تاہم، مخلوط رنگوں کے اسپیکٹرل اوورلیپ کو ختم کرنے کے لیے رنگوں کی تعداد رنگوں کی تعداد سے زیادہ یا اس کے برابر ہونی چاہیے۔31,32۔اس لیے بیک وقت ناپے جانے والے رنگوں کی تعداد بڑھا کر آٹھ یا اس سے زیادہ کرنا ضروری ہے۔
حال ہی میں، ایک الٹرا کمپیکٹ ہیپٹاکروک سپیکٹرومیٹر (ہیپٹائکروک آئینے کی ایک صف کا استعمال کرتے ہوئے اور چار فلوروسینٹ فلوکس کی پیمائش کے لیے ایک تصویری سینسر) تیار کیا گیا ہے۔اسپیکٹومیٹر گریٹنگز یا پرزم 34,35 کا استعمال کرتے ہوئے روایتی اسپیکٹومیٹر سے چھوٹے سائز کے دو سے تین آرڈرز ہیں۔تاہم، ایک سپیکٹرومیٹر میں سات سے زیادہ ڈائکروک آئینے رکھنا اور ایک ساتھ سات سے زیادہ رنگوں کی پیمائش کرنا مشکل ہے 36,37۔dichroic mirrors کی تعداد میں اضافے کے ساتھ، dichroic light fluxes کے آپٹیکل راستوں کی لمبائی میں زیادہ سے زیادہ فرق بڑھ جاتا ہے، اور تمام روشنی کے بہاؤ کو ایک حسی جہاز پر دکھانا مشکل ہو جاتا ہے۔روشنی کے بہاؤ کے سب سے طویل نظری راستے کی لمبائی بھی بڑھ جاتی ہے، اس لیے سپیکٹرو میٹر کے یپرچر کی چوڑائی (یعنی روشنی کی زیادہ سے زیادہ چوڑائی جو سپیکٹرو میٹر کے ذریعے تجزیہ کی جاتی ہے) کم ہو جاتی ہے۔
مندرجہ بالا مسائل کے جواب میں، ایک الٹرا کمپیکٹ نو کلر اسپیکٹرومیٹر جس میں دو پرتوں کی "ڈائیکروک" ڈیک کرومیٹک آئینے کی صف اور فوری اسپیکٹرل امیجنگ [زمرہ (4)] کے لیے ایک امیج سینسر تیار کیا گیا تھا۔پچھلے سپیکٹرو میٹر کے مقابلے میں، ترقی یافتہ سپیکٹرو میٹر میں زیادہ سے زیادہ آپٹیکل پاتھ کی لمبائی اور ایک چھوٹی زیادہ سے زیادہ آپٹیکل پاتھ کی لمبائی میں تھوڑا فرق ہے۔اسے چار کیپلیری الیکٹروفورسس پر لاگو کیا گیا ہے تاکہ لیزر سے متاثر نو رنگوں کے فلوروسینس کا پتہ لگایا جا سکے اور ہر کیپلیری میں آٹھ رنگوں کی بیک وقت منتقلی کی مقدار درست کی جا سکے۔چونکہ ترقی یافتہ اسپیکٹرومیٹر نہ صرف انتہائی چھوٹا اور سستا ہے بلکہ اس میں زیادہ تر اسپیکٹرل امیجنگ ایپلی کیشنز کے لیے زیادہ برائٹ فلوکس اور کافی اسپیکٹرل ریزولوشن بھی ہے، اس لیے اسے مختلف شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔
روایتی نو رنگ کا سپیکٹرومیٹر انجیر میں دکھایا گیا ہے۔1aاس کا ڈیزائن پچھلے انتہائی چھوٹے سات رنگوں کے اسپیکٹرومیٹر 31 کی پیروی کرتا ہے۔ یہ نو ڈائکروک آئینے پر مشتمل ہوتا ہے جو افقی طور پر دائیں طرف 45° کے زاویے پر ترتیب دیا جاتا ہے، اور امیج سینسر (S) نو ڈیکروک آئینے کے اوپر واقع ہوتا ہے۔نیچے سے داخل ہونے والی روشنی (C0) کو نو ڈائیکروک آئینے کی ایک صف کے ذریعے اوپر جانے والے نو روشنی کے بہاؤ میں تقسیم کیا جاتا ہے (C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 اور C9)۔تمام نو کلر اسٹریمز کو براہ راست امیج سینسر کو فیڈ کیا جاتا ہے اور ان کا بیک وقت پتہ لگایا جاتا ہے۔اس مطالعہ میں، C1، C2، C3، C4، C5، C6، C7، C8، اور C9 طول موج کی ترتیب میں ہیں اور ان کی نمائندگی مینجینٹا، بنفشی، نیلے، سیان، سبز، پیلا، نارنجی، سرخ-نارنجی، اور سرخ، بالترتیب.اگرچہ اس دستاویز میں رنگوں کے یہ نام استعمال کیے گئے ہیں، جیسا کہ شکل 3 میں دکھایا گیا ہے، کیونکہ یہ انسانی آنکھ سے دیکھے جانے والے اصل رنگوں سے مختلف ہیں۔
روایتی اور نئے نو رنگوں کے سپیکٹرو میٹر کے اسکیمیٹک ڈایاگرام۔(a) روایتی نو رنگوں کا سپیکٹرومیٹر جس میں نو ڈیکروک آئینے ہیں۔(b) نیا نو رنگ کا اسپیکٹرومیٹر جس میں دو پرتوں کے ڈیکروک آئینے کی صف ہے۔واقعہ لائٹ فلوکس C0 کو نو رنگین لائٹ فلوکس C1-C9 میں تقسیم کیا گیا ہے اور امیج سینسر S کے ذریعے اس کا پتہ لگایا گیا ہے۔
ترقی یافتہ نئے نو رنگوں کے اسپیکٹرومیٹر میں دو پرتوں پر مشتمل ڈیکروک مرر گریٹنگ اور ایک امیج سینسر ہے، جیسا کہ تصویر 1b میں دکھایا گیا ہے۔نچلے درجے میں، پانچ ڈیکروک آئینے 45° دائیں طرف جھکے ہوئے ہیں، ڈیکیمروں کی صف کے مرکز سے دائیں طرف منسلک ہیں۔اوپری سطح پر، پانچ اضافی ڈیکروک آئینے 45° بائیں جانب جھکائے ہوئے ہیں اور مرکز سے بائیں جانب واقع ہیں۔نچلی تہہ کا سب سے بایاں ڈیکروک آئینہ اور اوپری تہہ کا سب سے دائیں طرف کا ڈیکروک آئینہ ایک دوسرے کو اوورلیپ کرتے ہیں۔واقعہ لائٹ فلوکس (C0) کو نیچے سے چار آؤٹ گوئنگ کرومیٹک فلوکس (C1-C4) میں دائیں جانب پانچ ڈائیکروک آئینے اور پانچ آؤٹ گوئنگ کرومیٹک فلوکس (C5-C4) بائیں جانب پانچ ڈائکروک آئینے کے ذریعے تقسیم کیا گیا ہے C9)۔روایتی نو رنگوں کے سپیکٹرو میٹر کی طرح، تمام نو رنگوں کے سلسلے کو براہ راست امیج سینسر (S) میں داخل کیا جاتا ہے اور بیک وقت ان کا پتہ لگایا جاتا ہے۔اعداد و شمار 1a اور 1b کا موازنہ کرتے ہوئے، کوئی دیکھ سکتا ہے کہ نئے نو رنگوں کے اسپیکٹومیٹر کی صورت میں، نو رنگوں کے بہاؤ کے زیادہ سے زیادہ فرق اور سب سے طویل نظری راستے کی لمبائی دونوں آدھی رہ گئی ہیں۔
الٹرا سمال دو پرتوں والے ڈائکروک آئینے کی صف کی تفصیلی تعمیر 29 ملی میٹر (چوڑائی) × 31 ملی میٹر (گہرائی) × 6 ملی میٹر (اونچائی) تصویر 2 میں دکھائی گئی ہے۔ اعشاریہ ڈیکروک آئینے کی صف دائیں جانب پانچ ڈائکروک آئینے پر مشتمل ہے۔ (M1-M5) اور بائیں طرف پانچ dichroic آئینہ (M6-M9 اور دوسرا M5)، ہر ایک dichroic آئینہ اوپری ایلومینیم بریکٹ میں طے ہوتا ہے۔آئینے کے ذریعے بہاؤ کے انعطاف کی وجہ سے متوازی نقل مکانی کی تلافی کے لیے تمام ڈائیکروک آئینے لڑکھڑا جاتے ہیں۔M1 کے نیچے، ایک بینڈ پاس فلٹر (BP) طے کیا گیا ہے۔M1 اور BP کے طول و عرض 10mm (لمبی طرف) x 1.9mm (شارٹ سائیڈ) x 0.5mm (موٹائی) ہیں۔بقیہ ڈیکروک آئینے کے طول و عرض 15 ملی میٹر × 1.9 ملی میٹر × 0.5 ملی میٹر ہیں۔M1 اور M2 کے درمیان میٹرکس کی پچ 1.7 ملی میٹر ہے، جبکہ دوسرے ڈائیکروک آئینے کی میٹرکس پچ 1.6 ملی میٹر ہے۔انجیر پر۔2c واقعہ لائٹ فلوکس C0 اور نو رنگین لائٹ فلوکس C1-C9 کو یکجا کرتا ہے، جو آئینے کے ڈی چیمبر میٹرکس سے الگ ہوتے ہیں۔
دو پرتوں والے ڈیکروک آئینے میٹرکس کی تعمیر۔(a) ایک تناظر کا منظر اور (b) دو پرتوں والے dichroic مرر سرنی کا ایک کراس سیکشنل منظر (طول و عرض 29 mm x 31 mm x 6 mm)۔یہ پانچ ڈیکروک آئینے (M1-M5) پر مشتمل ہے جو نچلی تہہ میں واقع ہے، پانچ ڈائکروک آئینے (M6-M9 اور دوسرا M5) اوپری تہہ میں واقع ہے، اور ایک بینڈ پاس فلٹر (BP) جو M1 کے نیچے واقع ہے۔(c) عمودی سمت میں کراس سیکشنل منظر، C0 اور C1-C9 اوورلیپ کے ساتھ۔
افقی سمت میں یپرچر کی چوڑائی، تصویر 2، c میں چوڑائی C0 کی طرف سے ظاہر کی گئی ہے، 1 ملی میٹر ہے، اور تصویر 2، c کے طیارہ کے لیے کھڑے سمت میں، ایلومینیم بریکٹ کے ڈیزائن کے ذریعے دی گئی ہے، - 7 ملی میٹر۔یعنی، نئے نو رنگوں کے اسپیکٹومیٹر کا بڑا یپرچر سائز 1 ملی میٹر × 7 ملی میٹر ہے۔C4 کا آپٹیکل پاتھ C1-C9 میں سب سے لمبا ہے، اور اوپر والے انتہائی چھوٹے سائز (29 mm × 31 mm × 6 mm) کی وجہ سے dichroic mirror array کے اندر C4 کا آپٹیکل پاتھ 12 mm ہے۔ایک ہی وقت میں، C5 کے آپٹیکل پاتھ کی لمبائی C1-C9 میں سب سے کم ہے، اور C5 کے آپٹیکل پاتھ کی لمبائی 5.7mm ہے۔لہذا، نظری راستے کی لمبائی میں زیادہ سے زیادہ فرق 6.3 ملی میٹر ہے۔مندرجہ بالا آپٹیکل پاتھ کی لمبائی M1-M9 اور BP (کوارٹز سے) کی آپٹیکل ٹرانسمیشن کے لیے آپٹیکل پاتھ کی لمبائی کے لیے درست کی گئی ہے۔
М1−М9 اور VR کی سپیکٹرل خصوصیات کا حساب لگایا جاتا ہے تاکہ بہاؤ С1, С2, С3, С4, С5, С6, С7, С8 اور С9 طول موج کی حد 520–540, 540–560, 560–580, 560–580 میں ہوں۔ بالترتیب –600، 600–620، 620–640، 640–660، 660–680، اور 680–700 nm۔
decachromatic آئینوں کے تیار کردہ میٹرکس کی تصویر تصویر 3a میں دکھائی گئی ہے۔M1-M9 اور BP بالترتیب ایلومینیم سپورٹ کے 45-ڈگری ڈھلوان اور افقی جہاز پر چپکے ہوئے ہیں، جبکہ M1 اور BP تصویر کے پیچھے چھپے ہوئے ہیں۔
ڈیکن آئینے کی ایک صف کی تیاری اور اس کا مظاہرہ۔(a) من گھڑت decachromatic آئینوں کی ایک صف۔(b) ایک 1 ملی میٹر × 7 ملی میٹر نو رنگوں کی تقسیم شدہ تصویر کاغذ کی ایک شیٹ پر پیش کی گئی ہے جو ڈیک کرومیٹک آئینے کی ایک صف کے سامنے رکھی گئی ہے اور سفید روشنی کے ساتھ بیک لِٹ ہے۔(c) ڈیکو کرومیٹک آئینے کی ایک صف جو پیچھے سے سفید روشنی سے روشن ہوتی ہے۔(d) ڈیکین آئینے کی صف سے نکلنے والی نو رنگوں کی تقسیم کرنے والی ندی، جس کا مشاہدہ دھواں سے بھرے ایکریلک کنستر کو c پر ڈیکین آئینے کے سرنی کے سامنے رکھ کر اور کمرے کو تاریک کر کے دیکھا جاتا ہے۔
45° واقعات کے زاویہ پر M1-M9 C0 کا ماپا ہوا ٹرانسمیشن سپیکٹرم اور BP C0 کا ماپا ٹرانسمیشن سپیکٹرم 0° کے واقعات کے زاویہ پر انجیر میں دکھایا گیا ہے۔4aC0 کے مقابلے C1-C9 کا ٹرانسمیشن سپیکٹرا انجیر میں دکھایا گیا ہے۔4b.ان سپیکٹرا کا حساب انجیر میں سپیکٹرا سے کیا گیا تھا۔تصویر 4a میں نظری راستے C1-C9 کے مطابق 4a۔1b اور 2c۔مثال کے طور پر، 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)]، جہاں TS(X) اور [ 1 − TS(X)] بالترتیب X کی ترسیل اور عکاسی سپیکٹرا ہیں۔جیسا کہ شکل 4b میں دکھایا گیا ہے، C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 اور C9 کی بینڈوتھ (بینڈوڈتھ ≥50%) ہیں 521-540, 541-562, 563-580, 581-602, 603 -623، 624-641، 642-657، 659-680 اور 682-699 این ایم۔یہ نتائج ترقی یافتہ رینجز کے مطابق ہیں۔اس کے علاوہ، C0 لائٹ کے استعمال کی کارکردگی زیادہ ہے، یعنی اوسط زیادہ سے زیادہ C1-C9 لائٹ ٹرانسمیٹینس 92% ہے۔
ڈیکروک آئینے کا ٹرانسمیشن سپیکٹرا اور ایک تقسیم نو رنگ کا بہاؤ۔(a) M1-M9 کا ٹرانسمیشن سپیکٹرا 45° واقعات پر اور BP 0° واقعات پر ماپا گیا۔(b) C0 کے نسبت C1–C9 کا ٹرانسمیشن سپیکٹرا (a) سے شمار کیا گیا ہے۔
انجیر پر۔3c، ڈیکروک آئینے کی صف عمودی طور پر واقع ہے، تاکہ تصویر 3a میں اس کا دائیں جانب اوپر کی طرف ہے اور کولیمیٹڈ LED (C0) کی سفید بیم بیک لِٹ ہے۔شکل 3a میں دکھائے گئے decachromatic آئینوں کی صف 54 ملی میٹر (اونچائی) × 58 ملی میٹر (گہرائی) × 8.5 ملی میٹر (موٹائی) اڈاپٹر میں نصب ہے۔انجیر پر۔3d، تصویر میں دکھایا گیا ریاست کے علاوہ۔3c، دھوئیں سے بھرے ایکریلک ٹینک کو ڈیکو کرومیٹک شیشوں کی ایک صف کے سامنے رکھا گیا تھا، کمرے کی لائٹس بند تھیں۔نتیجے کے طور پر، ٹینک میں نو ڈیکروک نہریں نظر آتی ہیں، جو ڈیکاٹروک آئینے کی ایک صف سے نکلتی ہیں۔ہر اسپلٹ سٹریم میں 1 × 7 ملی میٹر کے طول و عرض کے ساتھ ایک مستطیل کراس سیکشن ہوتا ہے، جو نئے نو رنگ کے سپیکٹرومیٹر کے یپرچر کے سائز سے مطابقت رکھتا ہے۔شکل 3b میں، تصویر 3c میں ڈیکروک آئینے کی صف کے سامنے کاغذ کی ایک شیٹ رکھی گئی ہے، اور کاغذ پر پیش کی گئی نو ڈیکروک اسٹریمز کی 1 x 7 ملی میٹر تصویر کاغذ کی حرکت کی سمت سے دیکھی گئی ہے۔نہریںانجیر میں نو رنگوں کی علیحدگی کا سلسلہ۔3b اور d اوپر سے نیچے تک C4، C3، C2، C1، C5، C6، C7، C8 اور C9 ہیں، جنہیں اعداد و شمار 1 اور 2 میں بھی دیکھا جا سکتا ہے۔ 1b اور 2c۔وہ ان کی طول موج کے مطابق رنگوں میں دیکھے جاتے ہیں۔ایل ای ڈی کی کم سفید روشنی کی شدت کی وجہ سے (ضمیمہ تصویر S3 دیکھیں) اور تصویر میں C9 (682–699 nm) کو کیپچر کرنے کے لیے استعمال ہونے والے رنگین کیمرے کی حساسیت کی وجہ سے۔ دیگر تقسیم ہونے والے بہاؤ کمزور ہیں۔اسی طرح، C9 ننگی آنکھ سے دھندلا پن سے دکھائی دے رہا تھا۔دریں اثنا، C2 (اوپر سے دوسرا سلسلہ) شکل 3 میں سبز نظر آتا ہے، لیکن کھلی آنکھ سے زیادہ پیلا لگتا ہے۔
شکل 3c سے d تک کی منتقلی کو ضمنی ویڈیو 1 میں دکھایا گیا ہے۔ ایل ای ڈی سے سفید روشنی کے ڈیک کرومیٹک آئینے کی صف سے گزرنے کے فوراً بعد، یہ بیک وقت نو رنگوں میں تقسیم ہو جاتی ہے۔آخر میں، وٹ میں دھواں آہستہ آہستہ اوپر سے نیچے تک پھیل گیا، اس طرح نو رنگ کے پاؤڈر بھی اوپر سے نیچے غائب ہو گئے.اس کے برعکس، سپلیمنٹری ویڈیو 2 میں، جب ڈیک کرومیٹک آئینے کی صف پر روشنی کے بہاؤ کے واقعے کی طول موج کو طویل سے مختصر میں 690، 671، 650، 632، 610، 589، 568، 550 اور 532n کی ترتیب میں تبدیل کیا گیا تھا۔ .، C9، C8، C7، C6، C5، C4، C3، C2، اور C1 کی ترتیب میں نو تقسیم شدہ اسٹریمز کے صرف متعلقہ اسپلٹ اسٹریمز دکھائے جاتے ہیں۔ایکریلک ریزروائر کو کوارٹج پول سے بدل دیا گیا ہے، اور ہر بند شدہ بہاؤ کے فلیکس کو ڈھلوان اوپر کی سمت سے واضح طور پر دیکھا جا سکتا ہے۔اس کے علاوہ، ذیلی ویڈیو 3 میں اس طرح ترمیم کی گئی ہے کہ ذیلی ویڈیو 2 کے طول موج میں تبدیلی والے حصے کو دوبارہ چلایا جائے۔یہ آئینوں کی ڈیکوکرومیٹک صف کی خصوصیات کا سب سے زیادہ فصیح اظہار ہے۔
مندرجہ بالا نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ تیار کردہ ڈیک کرومیٹک آئینے کی صف یا نیا نو رنگ کا سپیکٹرومیٹر حسب منشا کام کرتا ہے۔نیا نو کلر اسپیکٹومیٹر تصویری سینسر بورڈ پر براہ راست اڈیپٹرز کے ساتھ ڈیک کرومیٹک آئینے کی ایک صف کو نصب کرکے تشکیل دیا گیا ہے۔
400 سے 750 nm تک طول موج کی حد کے ساتھ چمکدار بہاؤ، چار تابکاری پوائنٹس φ50 μm سے خارج ہوتا ہے، جو تصویر 2c کے ہوائی جہاز کے سیدھے سمت میں 1 ملی میٹر کے وقفوں پر واقع ہے، بالترتیب 31، 34 کی تحقیق کرتا ہے۔ چار لینس کی صفوں پر مشتمل چار لینس φ1 ملی میٹر جس کی فوکل لمبائی 1.4 ملی میٹر اور پچ 1 ملی میٹر ہے۔چار کولیمیٹڈ اسٹریمز (چار C0) ایک نئے نو رنگ کے اسپیکٹومیٹر کے ڈی پی پر واقع ہیں، جو 1 ملی میٹر کے وقفوں پر رکھے گئے ہیں۔dichroic آئینوں کی ایک صف ہر دھارے (C0) کو نو رنگوں کے سلسلے (C1-C9) میں تقسیم کرتی ہے۔نتیجے میں آنے والی 36 اسٹریمز (C1-C9 کے چار سیٹ) کو پھر براہ راست ایک CMOS (S) امیج سینسر میں داخل کیا جاتا ہے جو براہ راست dichroic mirrors کی ایک صف سے منسلک ہوتا ہے۔نتیجے کے طور پر، جیسا کہ تصویر 5a میں دکھایا گیا ہے، چھوٹے زیادہ سے زیادہ نظری راستے کے فرق اور مختصر زیادہ سے زیادہ نظری راستے کی وجہ سے، تمام 36 اسٹریمز کی تصاویر ایک ہی سائز کے ساتھ ایک ساتھ اور واضح طور پر معلوم کی گئیں۔ڈاؤن اسٹریم سپیکٹرا کے مطابق (ضمنی شکل S4 دیکھیں)، چار گروپس C1، C2 اور C3 کی تصویر کی شدت نسبتاً کم ہے۔چھتیس تصاویر کا سائز 0.57 ± 0.05 ملی میٹر تھا (مطلب ± SD)۔اس طرح، تصویر میں اضافہ اوسطاً 11.4 رہا۔امیجز کے درمیان عمودی فاصلہ اوسطاً 1 ملی میٹر ہے (ایک لینس سرنی جیسا فاصلہ) اور افقی فاصلہ اوسطاً 1.6 ملی میٹر ہے۔چونکہ تصویر کا سائز تصاویر کے درمیان فاصلے سے بہت چھوٹا ہے، ہر تصویر کو آزادانہ طور پر ماپا جا سکتا ہے (کم کراسسٹالک کے ساتھ)۔دریں اثنا، ہمارے پچھلے مطالعہ میں استعمال ہونے والے روایتی سات رنگوں کے اسپیکٹومیٹر کے ذریعے ریکارڈ کی گئی اٹھائیس اسٹریمز کی تصاویر تصویر 5 بی میں دکھائی گئی ہیں۔ سات ڈائیکروک آئینے کی صف کو نو ڈیکروک کی صف سے دائیں طرف کے دو آئینے کو ہٹا کر بنایا گیا تھا۔ تصویر 1a میں آئینہ۔تمام تصاویر تیز نہیں ہوتیں، تصویر کا سائز C1 سے C7 تک بڑھ جاتا ہے۔اٹھائیس تصاویر کا سائز 0.70 ± 0.19 ملی میٹر ہے۔لہذا، تمام تصاویر میں اعلی تصویر کی قرارداد کو برقرار رکھنا مشکل ہے.شکل 5b میں تصویر کے سائز 28 کے لیے تغیر کا گتانک (CV) 28% تھا، جب کہ شکل 5a میں تصویر کے سائز 36 کے لیے CV کم ہو کر 9% ہو گیا ہے۔مندرجہ بالا نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ نیا نو رنگوں کا سپیکٹرو میٹر نہ صرف بیک وقت ناپے جانے والے رنگوں کی تعداد سات سے نو تک بڑھاتا ہے بلکہ ہر رنگ کے لیے اس کی تصویری ریزولوشن بھی زیادہ ہے۔
روایتی اور نئے سپیکٹرو میٹرز کے ذریعے بنائی گئی سپلٹ امیج کے معیار کا موازنہ۔(a) نو رنگوں سے الگ شدہ تصاویر کے چار گروپس (C1-C9) نئے نو رنگوں کے اسپیکٹومیٹر کے ذریعہ تیار کردہ۔(b) سات رنگوں سے الگ شدہ تصاویر کے چار سیٹ (C1-C7) روایتی سات رنگوں کے اسپیکٹومیٹر کے ساتھ بنائے گئے ہیں۔چار اخراج پوائنٹس سے 400 سے 750 nm تک طول موج کے ساتھ بہاؤ (C0) بالترتیب ہر اسپیکٹومیٹر پر یکجا اور واقعہ ہوتے ہیں۔
نو رنگوں کے اسپیکٹرومیٹر کی سپیکٹرل خصوصیات کا تجرباتی طور پر جائزہ لیا گیا اور تشخیص کے نتائج شکل 6 میں دکھائے گئے ہیں۔ نوٹ کریں کہ شکل 6a وہی نتائج دکھاتا ہے جیسا کہ شکل 5a، یعنی 4 C0 400–750 nm کی طول موج پر، تمام 36 تصاویر کا پتہ چلا ہے۔ (4 گروپس C1–C9)۔اس کے برعکس، جیسا کہ تصویر 6b–j میں دکھایا گیا ہے، جب ہر C0 کی ایک مخصوص طول موج 530, 550, 570, 590, 610, 630, 650, 670, یا 690 nm ہوتی ہے، وہاں تقریباً صرف چار متعلقہ تصاویر ہوتی ہیں (چار گروپس کا پتہ چلا C1، C2، C3، C4، C5، C6، C7، C8 یا C9)۔تاہم، چار متعلقہ امیجز سے ملحق کچھ امیجز کا بہت کمزور پتہ لگایا گیا ہے کیونکہ تصویر 4b میں دکھایا گیا C1–C9 ٹرانسمیشن سپیکٹرا تھوڑا سا اوورلیپ ہوتا ہے اور ہر C0 کا ایک مخصوص طول موج پر 10 nm بینڈ ہوتا ہے جیسا کہ طریقہ میں بیان کیا گیا ہے۔یہ نتائج انجیر میں دکھائے گئے C1-C9 ٹرانسمیشن سپیکٹرا سے مطابقت رکھتے ہیں۔4b اور ضمنی ویڈیوز 2 اور 3۔ دوسرے الفاظ میں، نو کلر سپیکٹرو میٹر انجیر میں دکھائے گئے نتائج کی بنیاد پر توقع کے مطابق کام کرتا ہے۔4b.لہذا، یہ نتیجہ اخذ کیا گیا ہے کہ تصویر کی شدت کی تقسیم C1-C9 ہر C0 کا سپیکٹرم ہے۔
نو رنگوں کے سپیکٹرومیٹر کی سپیکٹرل خصوصیات۔نیا نو رنگوں کا سپیکٹرومیٹر نو رنگوں سے الگ شدہ امیجز (C1-C9) کے چار سیٹ تیار کرتا ہے جب واقعہ کی روشنی (چار C0) کی طول موج (a) 400-750 nm ہوتی ہے (جیسا کہ شکل 5a میں دکھایا گیا ہے)، (b) 530 این ایمnm، (c) 550 nm، (d) 570 nm، (e) 590 nm، (f) 610 nm، (g) 630 nm، (h) 650 nm، (i) 670 nm، (j) 690 nm، بالترتیب
ترقی یافتہ نو رنگوں کا سپیکٹرومیٹر چار کیپلیری الیکٹروفورسس کے لیے استعمال کیا گیا تھا (تفصیلات کے لیے، ضمنی مواد دیکھیں)31,34,35۔چار کیپلیری میٹرکس چار کیپلیریوں (بیرونی قطر 360 μm اور اندرونی قطر 50 μm) پر مشتمل ہے جو لیزر شعاع ریزی کی جگہ پر 1 ملی میٹر کے وقفوں پر واقع ہے۔ڈی این اے کے ٹکڑوں پر مشتمل نمونے جن پر 8 رنگوں کا لیبل لگا ہوا ہے، یعنی FL-6C (ڈائی 1)، JOE-6C (ڈائی 2)، dR6G (ڈائی 3)، TMR-6C (ڈائی 4)، CXR-6C (ڈائی 5)، TOM- 6C (ڈائی 6)، LIZ (ڈائی 7)، اور WEN (ڈائی 8) فلوروسینٹ طول موج کی صعودی ترتیب میں، چار کیپلیریوں میں سے ہر ایک میں الگ (اس کے بعد Cap1، Cap2، Cap3، اور Cap4 کہا جاتا ہے)۔Cap1-Cap4 سے لیزر سے متاثرہ فلوروسینس کو چار لینسوں کی ایک صف کے ساتھ ہم آہنگ کیا گیا تھا اور بیک وقت نو رنگوں کے اسپیکٹومیٹر کے ساتھ ریکارڈ کیا گیا تھا۔الیکٹروفورسس کے دوران نو رنگوں (C1-C9) فلوروسینس کی شدت کی حرکیات، یعنی ہر کیپلیری کا نو رنگوں کا الیکٹروفورگرام، تصویر 7a میں دکھایا گیا ہے۔Cap1-Cap4 میں ایک مساوی نو رنگ کا الیکٹروفورگرام حاصل کیا جاتا ہے۔جیسا کہ شکل 7a میں Cap1 تیروں سے اشارہ کیا گیا ہے، ہر نو رنگ کے الیکٹروفورگرام پر آٹھ چوٹیاں بالترتیب Dye1-Dye8 سے ایک فلوروسینس اخراج دکھاتی ہیں۔
نو رنگوں کے چار کیپلیری الیکٹروفورسس اسپیکٹومیٹر کا استعمال کرتے ہوئے آٹھ رنگوں کی بیک وقت مقدار۔(a) ہر کیپلیری کا نو رنگ (C1-C9) الیکٹروفورگرام۔تیر Cap1 کے ذریعہ اشارہ کردہ آٹھ چوٹیاں آٹھ رنگوں (Dye1-Dye8) کے انفرادی فلوروسینس اخراج کو ظاہر کرتی ہیں۔تیروں کے رنگ (b) اور (c) کے رنگوں سے مطابقت رکھتے ہیں۔(b) آٹھ رنگوں کا فلوروسینس سپیکٹرا (Dye1-Dye8) فی کیپلیری۔c آٹھ رنگوں کے الیکٹرو فیروگرامس (Dye1-Dye8) فی کیپلیری۔Dye7 کے لیبل والے DNA کے ٹکڑوں کی چوٹیوں کو تیروں سے اشارہ کیا گیا ہے، اور ان کی Cap4 بیس کی لمبائی کی نشاندہی کی گئی ہے۔
آٹھ چوٹیوں پر C1–C9 کی شدت کی تقسیم کو انجیر میں دکھایا گیا ہے۔بالترتیب 7b۔چونکہ C1-C9 اور Dye1-Dye8 دونوں طول موج کی ترتیب میں ہیں، تصویر 7b میں آٹھ تقسیمیں بائیں سے دائیں ترتیب سے Dye1-Dye8 کے فلوروسینس سپیکٹرا کو دکھاتی ہیں۔اس مطالعہ میں، Dye1، Dye2، Dye3، Dye4، Dye5، Dye6، Dye7، اور Dye8 بالترتیب مینجینٹا، بنفشی، نیلے، نیلے، سبز، پیلے، نارنجی اور سرخ رنگ میں ظاہر ہوتے ہیں۔نوٹ کریں کہ تصویر 7a میں تیروں کے رنگ تصویر 7b میں رنگنے والے رنگوں سے مطابقت رکھتے ہیں۔شکل 7b میں ہر سپیکٹرم کے لیے C1-C9 فلوروسینس کی شدت کو معمول بنایا گیا تھا تاکہ ان کا مجموعہ ایک کے برابر ہو۔Cap1-Cap4 سے آٹھ مساوی فلوروسینس سپیکٹرا حاصل کیے گئے تھے۔کوئی بھی ڈائی 1-ڈائی 8 کے درمیان فلوروسینس کے سپیکٹرل اوورلیپ کا واضح طور پر مشاہدہ کر سکتا ہے۔
جیسا کہ شکل 7c میں دکھایا گیا ہے، ہر کیپلیری کے لیے، شکل 7a میں نو رنگوں کے الیکٹرو فیروگرام کو شکل 7b میں آٹھ فلوروسینس سپیکٹرا کی بنیاد پر کثیر اجزاء کے تجزیے کے ذریعے آٹھ ڈائی الیکٹرو فیروگرام میں تبدیل کیا گیا تھا (تفصیلات کے لیے ضمنی مواد دیکھیں)۔چونکہ شکل 7a میں فلوروسینس کا سپیکٹرل اوورلیپ شکل 7c میں ظاہر نہیں کیا گیا ہے، لہذا Dye1-Dye8 کو ہر وقت کے نقطہ پر انفرادی طور پر شناخت اور مقدار کا تعین کیا جا سکتا ہے، چاہے ایک ہی وقت میں Dye1-Dye8 فلوروسیس کی مختلف مقداریں۔یہ روایتی سات رنگوں کی کھوج کے ساتھ نہیں کیا جا سکتا، لیکن ترقی یافتہ نو رنگوں کی کھوج کے ساتھ حاصل کیا جا سکتا ہے۔جیسا کہ تصویر 7c میں تیر Cap1 کے ذریعہ دکھایا گیا ہے، صرف فلوروسینٹ اخراج سنگل Dye3 (نیلا)، Dye8 (سرخ)، Dye5 (سبز)، Dye4 (سیان)، Dye2 (جامنی)، Dye1 (میجنٹا)، اور Dye6 (پیلا) ) کا مشاہدہ متوقع تاریخی ترتیب میں کیا جاتا ہے۔ڈائی 7 (اورینج) کے فلوروسینٹ اخراج کے لیے، نارنجی تیر کے ذریعہ اشارہ کردہ سنگل چوٹی کے علاوہ، کئی دیگر سنگل چوٹیوں کا مشاہدہ کیا گیا۔یہ نتیجہ اس حقیقت کی وجہ سے ہے کہ نمونوں میں سائز کے معیارات تھے، Dye7 کا لیبل لگا DNA کے ٹکڑوں کو مختلف بنیاد کی لمبائی کے ساتھ۔جیسا کہ شکل 7c میں دکھایا گیا ہے، Cap4 کے لیے یہ بیس کی لمبائی 20، 40، 60، 80، 100، 114، 120، 140، 160، 180، 200، 214 اور 220 بیس کی لمبائی ہیں۔
نو رنگوں کے اسپیکٹومیٹر کی اہم خصوصیات، جو دو پرتوں والے ڈائیکروک آئینے کے میٹرکس کا استعمال کرتے ہوئے تیار کی گئی ہیں، چھوٹے سائز اور سادہ ڈیزائن ہیں۔چونکہ تصویر میں دکھایا گیا اڈاپٹر کے اندر decachromatic آئینوں کی صف۔3c تصویری سینسر بورڈ پر براہ راست نصب کیا گیا ہے (دیکھیں تصویر. S1 اور S2)، نو رنگوں کے اسپیکٹرومیٹر کے ابعاد وہی ہیں جو اڈاپٹر کے ہیں، یعنی 54 × 58 × 8.5 ملی میٹر۔(موٹائی)یہ انتہائی چھوٹا سائز روایتی سپیکٹرو میٹرز سے چھوٹا ہے جس میں گریٹنگز یا پرزم استعمال ہوتے ہیں۔اس کے علاوہ، چونکہ نو رنگوں کے اسپیکٹومیٹر کو اس طرح ترتیب دیا گیا ہے کہ روشنی امیج سینسر کی سطح پر کھڑے ہو کر ٹکراتی ہے، اس لیے مائکروسکوپ، فلو سائٹو میٹر، یا تجزیہ کاروں جیسے نظاموں میں نو رنگوں کے اسپیکٹومیٹر کے لیے جگہ آسانی سے مختص کی جا سکتی ہے۔کیپلیری گریٹنگ الیکٹروفورسس اینالائزر سسٹم کی اس سے بھی زیادہ چھوٹے بنانے کے لیے۔ایک ہی وقت میں، نو رنگوں کے سپیکٹرومیٹر میں استعمال ہونے والے دس ڈائکروک آئینے اور بینڈ پاس فلٹرز کا سائز صرف 10×1.9×0.5 ملی میٹر یا 15×1.9×0.5 ملی میٹر ہے۔اس طرح، اس طرح کے 100 سے زیادہ چھوٹے ڈیکروک آئینے اور بینڈ پاس فلٹرز کو بالترتیب ایک ڈائکروک آئینے اور 60 ایم ایم 2 بینڈ پاس فلٹر سے کاٹا جا سکتا ہے۔لہذا، decachromatic آئینوں کی ایک صف کم قیمت پر تیار کی جا سکتی ہے۔
نو رنگوں کے سپیکٹرومیٹر کی ایک اور خصوصیت اس کی بہترین سپیکٹرل خصوصیات ہیں۔خاص طور پر، یہ اسنیپ شاٹس کی سپیکٹرل امیجز کے حصول کی اجازت دیتا ہے، یعنی اسپیکٹرل معلومات کے ساتھ تصاویر کا بیک وقت حصول۔ہر تصویر کے لیے، 520 سے 700 nm تک طول موج کی حد اور 20 nm کی ریزولوشن کے ساتھ ایک مسلسل سپیکٹرم حاصل کیا گیا۔دوسرے الفاظ میں، ہر تصویر کے لیے روشنی کی نو رنگوں کی شدت کا پتہ لگایا جاتا ہے، یعنی نو 20 nm بینڈ طول موج کی حد کو 520 سے 700 nm تک برابر تقسیم کرتے ہیں۔ڈیکروک آئینے اور بینڈ پاس فلٹر کی سپیکٹرل خصوصیات کو تبدیل کرکے، نو بینڈ کی طول موج کی حد اور ہر بینڈ کی چوڑائی کو ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔نو رنگ کا پتہ لگانے کو نہ صرف اسپیکٹرل امیجنگ کے ساتھ فلوروسینس پیمائش کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے (جیسا کہ اس رپورٹ میں بیان کیا گیا ہے)، بلکہ اسپیکٹرل امیجنگ کا استعمال کرتے ہوئے بہت سی دیگر عام ایپلی کیشنز کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔اگرچہ ہائپر اسپیکٹرل امیجنگ سینکڑوں رنگوں کا پتہ لگا سکتی ہے، لیکن یہ پایا گیا ہے کہ قابل شناخت رنگوں کی تعداد میں نمایاں کمی کے باوجود، منظر کے میدان میں ایک سے زیادہ اشیاء کو بہت سے ایپلی کیشنز کے لیے کافی درستگی کے ساتھ شناخت کیا جا سکتا ہے 38,39,40۔چونکہ مقامی ریزولوشن، اسپیکٹرل ریزولوشن، اور وقتی ریزولیوشن کا اسپیکٹرل امیجنگ میں تجارت ہے، رنگوں کی تعداد کو کم کرنے سے مقامی ریزولوشن اور وقتی ریزولوشن بہتر ہو سکتا ہے۔یہ سادہ اسپیکٹومیٹر بھی استعمال کر سکتا ہے جیسا کہ اس مطالعہ میں تیار کیا گیا ہے اور حساب کی مقدار کو مزید کم کر سکتا ہے۔
اس مطالعے میں، نو رنگوں کی کھوج کی بنیاد پر ان کے اوور لیپنگ فلوروسینس سپیکٹرا کی سپیکٹرل علیحدگی کے ذریعے آٹھ رنگوں کو ایک ساتھ مقدار میں طے کیا گیا۔وقت اور جگہ میں ایک ساتھ رہتے ہوئے نو رنگوں تک کی مقدار ایک ساتھ طے کی جا سکتی ہے۔نو رنگوں کے اسپیکٹرومیٹر کا ایک خاص فائدہ اس کا اعلیٰ برائٹ فلوکس اور بڑا یپرچر (1 × 7 ملی میٹر) ہے۔ڈیکین آئینے کی صف میں نو طول موج کی حدود میں سے ہر ایک میں یپرچر سے 92% روشنی کی زیادہ سے زیادہ ترسیل ہوتی ہے۔520 سے 700 nm تک طول موج کی حد میں واقعہ روشنی کے استعمال کی کارکردگی تقریباً 100% ہے۔طول موج کی اتنی وسیع رینج میں، کوئی بھی ڈفریکشن گریٹنگ استعمال کی اتنی اعلیٰ کارکردگی فراہم نہیں کر سکتی۔یہاں تک کہ اگر کسی خاص طول موج پر ایک تفاوت گریٹنگ کی تفاوت افادیت 90% سے زیادہ ہو، جیسا کہ اس طول موج اور ایک خاص طول موج کے درمیان فرق بڑھتا ہے، دوسری طول موج پر تفاوت کی کارکردگی کم ہو جاتی ہے41۔تصویر 2c میں یپرچر کی چوڑائی ہوائی جہاز کی سمت کے لیے کھڑی ہے، اسے 7 ملی میٹر سے امیج سینسر کی چوڑائی تک بڑھایا جا سکتا ہے، جیسا کہ اس اسٹڈی میں استعمال ہونے والے امیج سینسر کے معاملے میں، ڈیکیمر سرنی میں قدرے ترمیم کر کے۔
نو رنگوں کا سپیکٹرومیٹر نہ صرف کیپلیری الیکٹروفورسس کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جیسا کہ اس تحقیق میں دکھایا گیا ہے، بلکہ مختلف دیگر مقاصد کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔مثال کے طور پر، جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے، فلوروسینس مائکروسکوپ پر نو رنگوں کا سپیکٹرو میٹر لگایا جا سکتا ہے۔نمونے کا طیارہ 10x مقصد کے ذریعے نو رنگوں کے اسپیکٹومیٹر کے امیج سینسر پر ظاہر ہوتا ہے۔آبجیکٹیو لینس اور امیج سینسر کے درمیان آپٹیکل فاصلہ 200 ملی میٹر ہے، جب کہ نو کلر اسپیکٹومیٹر اور امیج سینسر کی واقعہ سطح کے درمیان آپٹیکل فاصلہ صرف 12 ملی میٹر ہے۔لہذا، تصویر کو تقریباً یپرچر کے سائز (1 × 7 ملی میٹر) کے وقوعہ کے طیارے میں کاٹا گیا اور نو رنگین امیجز میں تقسیم کیا گیا۔یعنی، نمونے کے جہاز میں 0.1×0.7 ملی میٹر کے علاقے پر نو رنگوں کے اسنیپ شاٹ کی سپیکٹرل امیج لی جا سکتی ہے۔اس کے علاوہ، تصویر 2c میں افقی سمت میں مقصد سے متعلق نمونے کو اسکین کرکے نمونے کے ہوائی جہاز پر کسی بڑے علاقے کی نو رنگوں والی اسپیکٹرل امیج حاصل کرنا ممکن ہے۔
ڈیکاکرومیٹک آئینے کے سرنی اجزاء، یعنی M1-M9 اور BP، کو Asahi Spectra Co., Ltd. نے معیاری بارش کے طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے اپنی مرضی کے مطابق بنایا تھا۔ملٹی لیئر ڈائی الیکٹرک مواد کو انفرادی طور پر دس کوارٹج پلیٹوں پر 60 × 60 ملی میٹر سائز اور 0.5 ملی میٹر موٹی پر لاگو کیا گیا تھا، درج ذیل تقاضوں کو پورا کرتے ہوئے: M1: IA = 45°، R ≥ 90% 520–590 nm پر، Tave ≥ 90% at 610– 610 این ایم700 nm، M2: IA = 45°، R ≥ 90% at 520–530 nm، Tave ≥ 90% at 550–600 nm، M3: IA = 45°، R ≥ 90% at 540–550 nm، 570–600 nm پر %، M4: IA = 45°، R ≥ 90% at 560–570 nm، Tave ≥ 90% at 590–600 nm، M5: IA = 45°، R ≥ 98% at 580m–600m , R ≥ 98% 680–700 nm پر، M6: IA = 45°، Tave ≥ 90% at 600–610 nm، R ≥ 90% at 630–700 nm، M7: IA = 45°، R %90 پر 620–630 nm، Taw ≥ 90% at 650–700 nm، M8: IA = 45°، R ≥ 90% at 640–650 nm، Taw ≥ 90% at 670–700 nm، M9: IA = 45°، R ≥ ≥ 90% 650-670 nm پر، Tave ≥ 90% 690-700 nm پر، BP: IA = 0°، T ≤ 0.01% 505 nm پر، Tave ≥ 95% at 530-690 %90 nm پر -690 nm پر اور T ≤ 1% 725-750 nm پر، جہاں IA، T، Tave، اور R واقعات کا زاویہ، ترسیل، اوسط ترسیل، اور غیر قطبی روشنی کی عکاسی ہیں۔
ایل ای ڈی لائٹ سورس (AS 3000, AS ONE CORPORATION) کے ذریعے خارج ہونے والی 400–750 nm کی طول موج کی حد کے ساتھ سفید روشنی (C0) کو کولیمیٹ کیا گیا تھا اور ڈائکروک آئینے کی ایک صف کے DP پر عمودی طور پر واقع ہوا تھا۔ایل ای ڈی کی سفید روشنی کا سپیکٹرم ضمنی شکل S3 میں دکھایا گیا ہے۔ایک ایکریلک ٹینک (طول و عرض 150 × 150 × 30 ملی میٹر) براہ راست ڈیکیمرا آئینے کی صف کے سامنے، PSU کے سامنے رکھیں۔خشک برف کو پانی میں ڈبونے کے بعد پیدا ہونے والا دھواں پھر ایکریلک ٹینک میں ڈالا گیا تاکہ ڈیک کرومیٹک آئینے کی صفوں سے نکلنے والی نو رنگوں کی C1-C9 تقسیم کی ندیوں کا مشاہدہ کیا جا سکے۔
متبادل طور پر، کولیمیٹڈ وائٹ لائٹ (C0) ڈی پی میں داخل ہونے سے پہلے فلٹر سے گزرتی ہے۔فلٹرز اصل میں 0.6 کی نظری کثافت کے ساتھ غیر جانبدار کثافت والے فلٹرز تھے۔پھر موٹرائزڈ فلٹر (FW212C، FW212C، Thorlabs) استعمال کریں۔آخر میں، ND فلٹر کو دوبارہ آن کریں۔نو بینڈ پاس فلٹرز کی بینڈوتھ بالترتیب C9, C8, C7, C6, C5, C4, C3, C2 اور C1 کے مساوی ہیں۔40 (آپٹیکل لمبائی) x 42.5 (اونچائی) x 10 ملی میٹر (چوڑائی) کے اندرونی طول و عرض کے ساتھ ایک کوارٹج سیل کو ڈیکو کرومیٹک آئینے کی ایک صف کے سامنے، بی پی کے سامنے رکھا گیا تھا۔اس کے بعد دھوئیں کو کوارٹج سیل میں ایک ٹیوب کے ذریعے کھلایا جاتا ہے تاکہ کوارٹج سیل میں دھوئیں کے ارتکاز کو برقرار رکھا جا سکے تاکہ ڈیک کرومیٹک آئینے کی صف سے نکلنے والی نو رنگوں کی C1-C9 تقسیم کی ندیوں کا تصور کیا جا سکے۔
آئی فون ایکس ایس پر ٹائم لیپس موڈ میں ڈیکنک آئینے کی ایک صف سے نکلنے والی نو رنگوں کی تقسیم شدہ روشنی کی ایک ویڈیو کی گئی تھی۔منظر کی تصاویر کو 1 fps پر کیپچر کریں اور 30 ​​fps (اختیاری ویڈیو 1 کے لیے) یا 24 fps (اختیاری ویڈیوز 2 اور 3 کے لیے) پر ویڈیو بنانے کے لیے تصاویر کو مرتب کریں۔
ڈفیوژن پلیٹ پر 50 µm موٹی سٹینلیس سٹیل پلیٹ (1 ملی میٹر کے وقفوں پر 50 µm قطر کے چار سوراخوں کے ساتھ) رکھیں۔400-750 nm کی طول موج کے ساتھ روشنی ڈفیوزر پلیٹ پر شعاع ریزی کی جاتی ہے، جو 700 nm کی کٹ آف طول موج کے ساتھ ایک مختصر ٹرانسمیشن فلٹر کے ذریعے ہالوجن لیمپ سے روشنی کو منتقل کر کے حاصل کی جاتی ہے۔روشنی کا سپیکٹرم ضمنی شکل S4 میں دکھایا گیا ہے۔متبادل کے طور پر، روشنی 530, 550, 570, 590, 610, 630, 650, 670 اور 690 nm پر مرکوز 10 nm بینڈ پاس فلٹرز میں سے ایک سے بھی گزرتی ہے اور ڈفیوزر پلیٹ سے ٹکرا جاتی ہے۔نتیجے کے طور پر، φ50 μm کے قطر اور مختلف طول موج کے ساتھ چار ریڈی ایشن پوائنٹس ایک سٹینلیس سٹیل کی پلیٹ پر ڈفیوزر پلیٹ کے مقابل بنے۔
چار لینز کے ساتھ چار کیپلیری سرنی نو رنگوں کے سپیکٹرومیٹر پر نصب ہے جیسا کہ اعداد و شمار 1 اور 2 میں دکھایا گیا ہے۔ C1 اور C2۔چار کیپلیریاں اور چار لینس پچھلے مطالعات کی طرح ہی تھے 31,34۔505 nm کی طول موج اور 15 میگاواٹ کی طاقت کے ساتھ ایک لیزر بیم چار کیپلیریوں کے اخراج کے مقامات تک بیک وقت اور یکساں طور پر شعاع ریزی کی جاتی ہے۔ہر اخراج کے نقطہ سے خارج ہونے والے فلوروسینس کو متعلقہ لینس کے ذریعہ ہم آہنگ کیا جاتا ہے اور ڈیک کرومیٹک آئینے کی ایک صف کے ذریعہ نو رنگوں کے سلسلے میں الگ کیا جاتا ہے۔اس کے نتیجے میں 36 اسٹریمز کو براہ راست ایک CMOS امیج سینسر (C11440–52U، Hamamatsu Photonics K·K.) میں داخل کیا گیا، اور ان کی تصاویر کو بیک وقت ریکارڈ کیا گیا۔
ABI PRISM® BigDye® پرائمر سائیکل سیکوینسنگ ریڈی ری ایکشن کٹ (اپلائیڈ بایو سسٹم)، 4 µl GeneScan™ 600 LIZ™ ڈائی ہر کیپلیری کے لیے 1 µl PowerPlex® 6C میٹرکس اسٹینڈرڈ (Promega Corporation)، 1 µl اسٹینڈرڈ سائز کو ملا کر ملایا گیا تھا۔v2.0 (تھرمو فشر سائنٹیفک) اور 14 µl پانی۔PowerPlex® 6C میٹرکس اسٹینڈرڈ چھ DNA ٹکڑوں پر مشتمل ہوتا ہے جس پر چھ رنگوں کا لیبل لگا ہوتا ہے: FL-6C، JOE-6C، TMR-6C، CXR-6C، TOM-6C، اور WEN، زیادہ سے زیادہ طول موج کی ترتیب میں۔ان DNA ٹکڑوں کی بنیاد کی لمبائی ظاہر نہیں کی گئی ہے، لیکن WEN، CXR-6C، TMR-6C، JOE-6C، FL-6C اور TOM-6C کے ساتھ لیبل لگے ہوئے DNA کے ٹکڑوں کی بیس لمبائی کی ترتیب معلوم ہے۔ABI PRISM® BigDye® پرائمر سائیکل سیکوینسنگ ریڈی ری ایکشن کٹ میں مرکب ایک DNA پر مشتمل ہے جس کا لیبل dR6G ڈائی لگا ہوا ہے۔ڈی این اے کے ٹکڑوں کی بنیادوں کی لمبائی بھی ظاہر نہیں کی گئی ہے۔GeneScan™ 600 LIZ™ Dye Size Standard v2.0 میں LIZ کے لیبل والے DNA کے 36 ٹکڑے شامل ہیں۔ان ڈی این اے کے ٹکڑوں کی بنیادی لمبائی 20 ، 40 ، 60 ، 80 ، 100 ، 114 ، 120 ، 140 ، 160 ، 180 ، 200 ، 214 ، 220 ، 240 ، 250 ، 260 ، 280 ، 314 ، 320 ، 340 ، 340 ، 340 ، 160 ، 180 ، 100 ، 114 ، 120 ، 140 ، 160 ، ہیں۔ 360، 380، 400، 414، 420، 440، 460، 480، 500، 514، 520، 540، 560، 580 اور 600 کی بنیاد۔نمونوں کو 3 منٹ کے لیے 94 ° C پر ڈینیچر کیا گیا، پھر برف پر 5 منٹ تک ٹھنڈا کیا گیا۔نمونے ہر کیپلیری میں 26 V/cm پر 9 s کے لیے داخل کیے گئے تھے اور POP-7™ پولیمر محلول (تھرمو فشر سائنٹیفک) سے بھری ہوئی ہر کیپلیری میں 36 سینٹی میٹر کی موثر لمبائی اور 181 V/cm کے وولٹیج کے ساتھ الگ کیے گئے تھے۔ زاویہ 60°سے
اس مطالعہ کے دوران حاصل کردہ یا تجزیہ کردہ تمام اعداد و شمار اس شائع شدہ مضمون اور اس کی اضافی معلومات میں شامل ہیں۔اس مطالعہ سے متعلقہ دیگر ڈیٹا متعلقہ مصنفین سے معقول درخواست پر دستیاب ہیں۔
خان، ایم جے، خان، ایچ ایس، یوسف، اے، خورشید، کے، اور عباس، اے ہائپر اسپیکٹرل امیجنگ تجزیہ میں موجودہ رجحانات: ایک جائزہ۔IEEE 6، 14118–14129 تک رسائی حاصل کریں۔https://doi.org/10.1109/ACCESS.2018.2812999 (2018)۔
وان، اے ایچ فلکیاتی انٹرفیومیٹرک فیبری-پیروٹ سپیکٹروسکوپی۔انسٹال کریںریورنڈ ایسٹرون۔فلکی طبیعیات5، 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 remote sensing images.سائنس 228، 1147–1153۔https://doi.org/10.1126/science.228.4704.1147 (1985)۔
یوکویا، این، گروہن فیلڈ، سی.، اور چانسوٹ، جے. ہائپر اسپیکٹرل اور ملٹی اسپیکٹرل ڈیٹا کا فیوژن: حالیہ اشاعتوں کا تقابلی جائزہ۔IEEE ارتھ سائنسز۔جرنل آف ریموٹ سینسنگ۔5:29-56۔https://doi.org/10.1109/MGRS.2016.2637824 (2017)۔
Gowen, AA, O'Donnell, SP, Cullen, PJ, Downey, G. اور Frias, JM Hyperspectral امیجنگ کوالٹی کنٹرول اور فوڈ سیفٹی کے لیے ایک نیا تجزیاتی ٹول ہے۔فوڈ سائنس میں رجحانات۔ٹیکنالوجی18، 590-598۔https://doi.org/10.1016/j.tifs.2007.06.001 (2007)۔
الماسری، جی.، مندور، این.، الرجائے، ایس.، بیلن، ای. اور روسو، ڈی. بیج فینو ٹائپ اور معیار کی نگرانی کے لیے ملٹی اسپیکٹرل امیجنگ کی حالیہ ایپلی کیشنز - ایک جائزہ۔سینسر 19, 1090 (2019)۔
لیانگ، ایچ. آثار قدیمہ اور آرٹ کے تحفظ کے لیے ملٹی اسپیکٹرل اور ہائپر اسپیکٹرل امیجنگ میں پیشرفت۔جسمانی 106، 309-323 کے لیے درخواست دیں۔https://doi.org/10.1007/s00339-011-6689-1 (2012)۔
ایڈلمین جی جے، گیسٹن ای، وین لیوین ٹی جی، کولن پی جے اور ایلڈرز ایم کے جی ہائپر اسپیکٹرل امیجنگ فارنزک ٹریس کے غیر رابطہ تجزیہ کے لیے۔جرائم پرستی۔اندرونی 223، 28-39۔https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2012.09.012 (2012)۔