《과학자, 기술자들은 현실에 튼튼히 발을 붙이고 사회주의건설의 실천이 제기하는 문제들을 연구대상으로 삼고 과학연구사업을 진행하여야 하며 연구성과를 생산에 도입하는데서 나서는 과학기술적문제들을 책임적으로 풀어야 합니다.》 (
소형분광광도계장치에서 관건적인 열쇠는 여러 파장의 빛을 동시에 측정할수 있는 다통로형빛검출기를 도입하는데 있다.
최근에 높은 빛감도와 공간분해능을 가진 전하결합소자(CCD)가 개발되고 콤퓨터기술의 급속한 발전은 스펙트르에 대한 다통로측정을 실현할수 있는 가능성을 주었다. CCD는 전하를 신호로 하는 고체영상수감소자로써 과학기술과 여러 부문들에 급속히 보급되고있는 거의 완성된 빛수감부이다.
CCD에 의한 측정방법은 기계식이나 광학식, 전자기식방법에 비하여 고감도, 고정밀, 고속 및 비접촉성의 우점을 가지기때문에 색도형과 물체의 공간정보, 빛스펙트르측정에서 위력한 수단으로 쓰이고있다.
분광광도계에 다통로빛검출체계를 도입하자면 좁은 공간에 측정가능한 파장대역의 빛스펙트르분포를 주는 소형화된 분산계와 CCD영상신호를 고속으로 수집할수 있는 회로기술적문제들을 해결하여야 한다.
소형화된 분산계는 보통 Czery-Turner구조로 설계한다. 여기서 요점은 집초면에 형성되는 스펙트르분포의 크기가 선정한 선배렬CCD의 유효길이안에 놓이게 하는것이다. 이렇게 설계한 분산계는 보통 주먹크기정도로 작다.
CCD고속자료수집체계는 CCD구동회로와 영상신호처리회로로 구성되는데 CPLD와 한소편콤퓨터, 고속A/D변환기를 리용하면 높은 정확성과 처리속도를 가지며 콤팍트화된 장치로 설계할수 있다.
소형분광광도계의 크기는 전통적인 파장주사식분광광도계의 1/10보다 작으며 구조가 간단하고 고정식이며 전체 파장구간의 스펙트르측정시간이 수십ms정도로서 매우 빠르다. 또한 소형분광광도계에 도입된 다통로검출기의 신호대잡음비는 광증배관을 쓴 분광기보다 (CCD의 화소수)1/2배만큼 높기때문에 매우 약한 신호측정에도 유리하다. 그리고 CCD의 빛감도는 빛적분시간에 따라 높아지므로 적분시간을 길게 취하여 약한 신호를 측정할수 있지만 광증배관을 쓴 전통적인 분광기에서는 그렇게 할수 없다.
현재 전통적인 파장주사식분광광도계에서 스펙트르반폭은 0.1nm에 도달하지만 소형분광광도계에서는 여러가지 요인으로 1nm를 초과할수도 있다. 이 점이 소형분광광도계의 부족점이며 응용범위를 제한하는 요인이기도 하다. 그러나 약물과 같은 일부 특수한 시료를 제외하고는 반폭이 0.5nm정도면 충분한데 이것은 화소수가 큰 CCD를 쓰면 도달할수 있는 값이다.
이와 같이 소형분광광도계는 사용에서 편리하고 휴대용화할수 있을뿐아니라 현장에서 실시간적인 측정분석을 진행할수 있는것으로 하여 앞으로 광범히 리용할수 있는 전망을 가진다.
