Περίληψη διδακτορικής διατριβής Βασίλειου Χριστιανίδη

Στόχος της διατριβής είναι ο σχεδιασμός, η ανάπτυξη και η βελτιστοποίηση ενός ολιστικού συμπαγούς φασματoφωτομέτρου που θα ξεπεράσει την τελευταία λέξη της τεχνολογίας στον τομέα αυτό. Συγκεκριμένα, το φασματοφωτόμετρο θα χρησιμοποιεί σύγχρονες συστοιχίες CMOS, ριζικά οπτικά σχέδια για την καταστολή του παρασιτικού φωτός (Stray light) και ηλεκτρονικά κυκλώματα ανάγνωσης που βασίζονται σε FPGA. Το φασματοφωτόμετρο θα προσφέρει επίσης όλα τα σύγχρονα πρωτόκολλα επικοινωνίας γρήγορης μεταφοράς δεδομένων, π.χ. USB, Wi-Fi, Ethernet. Το φασματοφωτόμετρο λόγω του μεγέθους του, της ευελιξίας και της απόδοσής του αναμένεται να χρησιμοποιηθεί σε ολιστικές βιοαναλυτικές λύσεις αλλά και σε ετερόκλητες εφαρμογές όπου υπάρχει ανάγκη για μη-καταστροφικές μεθόδους μέτρησης.Στόχος της διατριβής είναι ο σχεδιασμός, η ανάπτυξη και η βελτιστοποίηση ενός ολιστικού συμπαγούς φασματoφωτομέτρου που θα ξεπεράσει την τελευταία λέξη της τεχνολογίας στον τομέα αυτό. Συγκεκριμένα, το φασματοφωτόμετρο θα χρησιμοποιεί σύγχρονες συστοιχίες CMOS, ριζικά οπτικά σχέδια για την καταστολή του παρασιτικού φωτός (Stray light) και ηλεκτρονικά κυκλώματα ανάγνωσης που βασίζονται σε FPGA. Το φασματοφωτόμετρο θα προσφέρει επίσης όλα τα σύγχρονα πρωτόκολλα επικοινωνίας γρήγορης μεταφοράς δεδομένων, π.χ. USB, Wi-Fi, Ethernet. Το φασματοφωτόμετρο λόγω του μεγέθους του, της ευελιξίας και της απόδοσής του αναμένεται να χρησιμοποιηθεί σε ολιστικές βιοαναλυτικές λύσεις αλλά και σε ετερόκλητες εφαρμογές όπου υπάρχει ανάγκη για μη-καταστροφικές μεθόδους μέτρησης.Η κατασκευή συμπεριλαμβάνει το υλισμικό (hardware), το firmware και την επικοινωνία μέσω λογισμικού (software) για σύγχρονα λειτουργικά συστήματα, π.χ. Windows/Android/Linux, με τις απαραίτητες βιβλιοθήκες για την ανάπτυξη και επικοινωνία. Στο υλισμικό περιλαμβάνεται το σασί, η ευθυγράμμιση των οπτικών στοιχείων (π.χ. εσωτερικών καθρεπτών και διαφράγματος, των οπτικών ινών, κλπ), η πλακέτα ηλεκτρονικών και τα περιφερειακά της (αισθητήρες ή συσκευές εξόδου/εισόδου) όπου χρειάζονται. Το μικροσκοπικό αυτό φασματοφωτόμετρο θα παρέ-χει ικανοποιητική οπτική ανάλυση και ευαισθησία ώστε να χρησιμοποιηθεί σε φορητά βιοανα-λυτικά συστήματα τα οποία θα βρουν εφαρμογή στις μετρήσεις στο πεδίο (Point-of-Need) για τον ακριβή και ποσοτικό προσδιορισμό κρίσιμων βιοδεικτών για την ανθρώπινη υγεία καθώς και βλα-βερών ουσιών στα τρόφιμα.