(Luận văn thạc sĩ) thiết kế, chế tạo cảm biến quang học sử dụng smartphone​

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - LÊ TRẦN THỊNH THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CẢM BIẾN QUANG HỌC SỬ DỤNG SMARTPHONE LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2020 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - LÊ TRẦN THỊNH THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CẢM BIẾN QUANG HỌC SỬ DỤNG SMARTPHONE Chuyên ngành: Quang học Mã số: 8440130.05 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS MAI HỒNG HẠNH Hà Nội – Năm 2020 LỜI CẢM ƠN Lời em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Mai Hồng Hạnh, người tận tình hướng dẫn giúp đỡ em suốt trình làm luận văn trình học tập, nghiên cứu trường Từ tận đáy lịng em xin kính chúc gia đình mạnh khoẻ đạt nhiều thành công nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn thầy, cô khoa Vật lý - Trường Đại học KHTN, đặc biệt thầy, cô giáo môn Quang lượng tử hướng dẫn tạo điều kiện cho em học tập hoàn thành luận văn Em xin cảm ơn thầy, giáo, cán Phịng Sau đại học, Phịng Cơng tác trị sinh viên, trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQGHN tạo điều kiện thuận lợi trình thực luận văn Xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Hoàng, Tâm bạn/em khác nhóm ln hỗ trợ nhiệt tình cho tơi/anh suốt q trình hồn thành luận văn I also would like to thank International Foundation for Science (IFS), Stockholm, Sweden, and by the Organisation for the Prohibition of Chemical Weapons (OPCW) grant for supporting this work Hà Nội, tháng năm 2020 Học viên Lê Trần Thịnh i This research was supported by the International Foundation for Science (IFS), Stockholm, Sweden, and by the Organisation for the Prohibition of Chemical Weapons (OPCW), through a grant to Dr Hanh Hong Mai Grant NO I-2-W-6258-1 ii Mục lục LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC v Danh sách hình vẽ x Danh sách bảng xi Danh mục kí hiệu chữ viết tắt xii MỞ ĐẦU 1 Tổng quan 1.1 Cảm biến quang học 1.1.1 Bộ phận nhận biết 1.1.2 Bộ phận chuyển đổi tín hiệu 1.1.3 Bộ phận thu nhận xử lí tín hiệu 1.1.3.1 Ống nhân quang điện 1.1.3.2 Điốt quang 1.1.3.3 CCD 10 1.1.3.4 CMOS 12 1.1.4 Các thông số cảm biến quang học 15 1.1.4.1 Độ nhạy, khoảng hoạt động giới hạn phát 15 1.1.4.2 Độ chọn lọc tin cậy 16 iii Mục lục 1.2 1.1.4.3 Thời gian phản hồi 16 1.1.4.4 Tính lặp lại, độ ổn định 16 Thiết bị cảm biến quang sử dụng smartphone 17 1.2.1 Thiết bị cảm biến quang dựa nguyên lý đo độ màu 18 1.2.1.1 Nguyên lý đo độ màu 18 1.2.1.2 Cảm biến quang sử dụng smartphone hoạt động dựa nguyên lý đo độ màu ứng dụng 20 1.2.2 Thiết bị cảm biến quang dựa nguyên lý đo quang phổ 23 1.2.2.1 Nguyên lý đo quang phổ 23 1.2.2.2 Cảm biến quang sử dụng smartphone hoạt động dựa nguyên lý đo quang phổ ứng dụng 30 1.3 Một số chất hữu độc hại có nước thải 34 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 Methyl orange 34 1.3.1.1 Tính chất 34 1.3.1.2 Tính độc hại 35 Methyl violet 35 1.3.2.1 Tính chất 35 1.3.2.2 Tính độc hại 36 Rhodamine B 36 1.3.3.1 Tính chất 37 1.3.3.2 Tính độc hại 37 Coumarin 38 1.3.4.1 Tính chất 38 1.3.4.2 Tính độc hại 39 Thực nghiệm 2.1 40 Cấu trúc thiết bị cảm biến quang sử dụng smartphone 40 2.1.1 Nguyên lý hoạt động 40 2.1.2 Thiết kế chế tạo 42 VNU University of Science Trang iv 2.2 Chuẩn hóa thiết bị 49 2.3 Nguồn sáng 51 2.3.1 Laser 51 2.3.2 LED 53 2.4 Các thiết bị đo kiểm chứng 56 2.5 Ứng dụng xử lí ảnh 60 Kết thảo luận 3.1 3.2 62 Kết đo phổ hấp thụ thiết bị cảm quang sử dụng smartphone 62 3.1.1 Kết đo phổ hấp thụ Methyl Orange 62 3.1.2 Kết đo phổ hấp thụ Methyl Violet 65 3.1.3 Kết đo phổ hấp thụ Rhodamine B 68 Kết đo phổ huỳnh quang thiết bị cảm biến quang sử dụng smartphone 70 3.2.1 3.3 Kết đo phổ huỳnh quang Coumarin 70 Kết đo phổ ứng dụng xử lý ảnh 73 Kết luận 75 Tài liệu tham khảo 77 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN 81 v Danh sách hình vẽ 1.1 Sơ đồ cảm biến quang học 1.2 Ống nhân quang điện [24] 1.3 Sơ đồ nguyên lí hoạt động ống nhân quang điện [24] 1.4 Một số loại điốt quang hãng Thorlab [36] 1.5 Burried channel capacitor CCD pixel [4] 11 1.6 Cấu trúc CMOS [4] 13 1.7 Bộ lọc Bayer cách thức hoạt động lọc [19] 14 1.8 Độ nhạy cảm biến CMOS có lọc Bayer độ nhạy cảm biến CCD sử dụng máy quang phổ 14 1.9 Nội suy Bayer để tạo nên màu điểm ảnh 15 1.10 Hình ảnh điện thoại thơng minh số hãng giới 17 1.11 Ánh sáng truyền qua dung dịch 18 1.12 Nguyên lý hoạt động máy đo màu [17] 19 1.13 Thiết bị cảm biến quang sử dụng smartphone để xác định nồng độ streptomycin hình ảnh camera ghi nhận ánh sáng truyền qua mẫu Streptomycin) [16] 20 1.14 Thiết bị cảm biến quang sử dụng smartphone để xác định nồng độ tetracycline sữa (trái), thay đổi màu sắc ảnh chụp nồng độ tetracycline thay đổi với màu hộp khác (trái) A, B, C D màu sắc khác hộp đựng hệ đo [12] 21 vi Danh sách hình vẽ 1.15 Thiết bị cảm biến quang sử dụng smartphone để xác định nồng độ thủy ngân [14] 22 1.16 Nguyên lý hoạt động máy quang phổ [29] 23 1.17 Bên máy quang phổ Ocean Optics USB4000-FL [18] 24 1.18 Một khe hẹp hãng Thorlab với độ rộng khe 200 µ m [37] 25 1.19 Một số lăng kính hãng Thorlab với vật liệu khác [35] 26 1.20 Trong lăng kính tán sắc, chiết suất phụ thuộc vào bước sóng dẫn đến màu khác khúc xạ góc khác nhau, ánh sáng trắng bị tách thành phổ [25] 26 1.21 Cách tử nhiễu xạ hãng Thorlab [38] 27 1.22 (a) Cách tử phản xạ: ánh sáng tới tia nhiễu xạ nằm phía cách tử.(b) Cách tử truyền qua: ánh sáng tới tia nhiễu xạ nằm hai phía cách tử [5] 29 1.23 Cách tử nhiễu xạ lý tưởng cách tử DVD 30 1.24 Thiết bị cảm biến quang sử dụng smartphone để đo pH (trái), kết thu từ thiết bị với dung dịch có nồng độ pH khoảng từ đến tăng dần tương ứng từ (i) đến (vii) [13] 31 1.25 Thiết bị cảm biến quang sử dụng smartphone để đo glúcose (trái), kết thu từ thiết bị với dung dịch ABTS/HRP/GOx có glucose theo thời gian [15] 32 1.26 Thiết bị cảm biến quang sử dụng smartphone đa kênh ứng dụng ELISA (trái), hình ảnh chụp từ camera thiết bị với nồng độ BSA từ 0.125–1.5 mg/mL (phải)[8] 33 2.1 Sơ đồ nguyên lý đo phổ hấp thụ kênh 40 2.2 a) Phổ đèn LED trước (Io ) sau qua mẫu dung dịch Rhodamine B (I) đo thiết bị Avantes, b) Phổ hấp thụ Rhodamine B sau tính tốn 41 2.3 Sơ đồ nguyên lý phép đo huỳnh quang kênh 42 VNU University of Science Trang vii Danh sách hình vẽ 2.4 Mơ hình tồn thiết bị dựng phần mềm AutoCad 43 2.5 Hình vẽ phối cảnh phận gá mẫu nguồn sáng LED sử dụng cho phép đo hấp thụ 44 2.6 Hình vẽ từ xuống phận gá mẫu 45 2.7 Hình vẽ phối cảnh phận gá mẫu nguồn sáng Laser điot sử dụng cho phép đo huỳnh quang 46 2.8 Hình vẽ phối cảnh phận cách tử 47 2.9 Hình ảnh thiết bị chưa lắp thêm phần nguồn sáng cho phép đo huỳnh quang 48 2.10 Hình ảnh thiết bị lắp thêm phần nguồn sáng cho phép đo huỳnh quang 48 2.11 Hình ảnh đèn thủy ngân (trái), phổ đèn thủy ngân thu từ thiết bị Avantes (phải) 49 2.12 Phổ đèn thủy ngân thu từ thiết bị cảm biến quang sử dụng smartphone 50 2.13 Sự phụ thuộc bước sóng vào vị trí điểm ảnh (pixel) 50 2.14 Hình ảnh laser điơt sử dụng phép đo huỳnh quang(trái), phổ tương ứng laser điôt (phải) 52 2.15 Công suất laser điot theo thời gian 52 2.16 Hình ảnh đèn LED gắn thiết bị cảm biến quang sử dụng smartphone (trái),và phổ tương ứng đèn LED (phải) đo thiết bị cảm biến quang (nét liền) đo thiết bị Avantes (nét đứt) 53 2.17 Hai vị trí bước sóng 449 nm 534 nm phổ đèn LED 54 2.18 Tỉ số I/Io theo thời gian (Io cường độ sáng vừa bật đèn)) 55 2.19 Phổ đèn LED đo thiết bị cảm biến quang kênh 56 2.20 Bộ thiết bị quang phổ hãng Avantes 57 2.21 Thiết bị AvaSpec-ULS2048LTEC-RS-USB2 58 2.22 Hệ gá mẫu CUV-ALL-UV/VIS (trái), sợi quang FC-UVIR400-1 (phải) VNU University of Science 59 Trang viii CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1.3 Kết đo phổ hấp thụ Rhodamine B Với Rodamine B, tiến hành thử nghiệm với mẫu có nồng độ từ 0.0025 mM (2.5 µ M) đến 0.009 mM (9 µ M) là: 0.0025, 0.005, 0.006, 0.007, 0.008, 0.009 (mM) (Bảng 3.3) Kênh Nồng độ Kênh Nồng độ 0.0025 mM 0.0070 mM 0.0050 mM 0.0080 mM 0.0060 mM 0.0090 mM Bảng 3.3: Nồng độ mẫu Rhodamine B Hình 3.5: a) Phổ hấp thụ Rodamine B đo thiết bị cảm biến quang với nồng độ Rodamine B từ 0.0025 mM – 0.009 mM b) Phổ hấp thụ Rodamine B đo thiết bị Avantes với nồng độ Rodamine B từ 0.0025 mM – 0.009 mM VNU University of Science Trang 68 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Hình 3.5a biểu diễn phổ hấp thụ Rodamine B thu từ thiết bị cảm biến quang sử dụng smartphone với nồng độ từ 0.0025 mM – 0.009 mM Qua đồ thị thấy Rodamine B có vùng hấp thụ nằm khoảng 425 đến 600 nm, đặc biệt đỉnh hấp thụ 553 nm độ hấp thụ tăng lên nồng độ tăng lên Hình 3.5b biểu diễn phổ hấp thụ Rodamine B thu từ thiết bị đo quang phổ phịng thí nghiệm (Avantes) với nồng độ tương tự từ 0.0025 mM – 0.009 mM Dạng phổ thu từ thiết bị cảm biến quang thiết bị phịng thí nghiệm (Avantes) gần giống nhau, có vùng hấp thụ nằm khoảng 425 đến 600 nm đỉnh hấp thụ bước sóng 553 nm Độ hấp thụ bước sóng 553 nm chọn để đưa đường chuẩn hai thiết bị từ so sánh đánh giá độ xác thiết bị cảm biến quang Hình 3.6: Đường chuẩn đo phổ hấp thụ Rhodamine B thiết bị cảm biến quang (ký hiệu - hình trịn) thiết bị Avantes (ký hiệu - hình vng) đo bước sóng 563 nm với nồng độ Rhodamine B từ 0.0025 mM – 0.009 mM VNU University of Science Trang 69 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Hình 3.6 biểu diễn đường chuẩn hai thiết bị cảm biến quang thiết bị phịng thí nghiệm (Avantes) Hai đường gần trùng với độ dốc (slope) 94.50 R2 (R-square) 0.9966 cho thiết bị Avantes; với thiết bị cảm biến quang độ dốc 98.86 tương đương với độ nhạy 98.86 a.u./mM R2 0.9956 Sai số thiết bị cảm biến quang so với Avantes tính qua độ dốc 4.61% LOD thiết bị cảm biến quang với Rodamine B 0.074 µ M Từ so sánh thấy độ nhạy thiết bị cảm biến quang sử dụng smartphone gần tương đương với thiết bị phịng thí nghiệm (Avantes) kết đo phổ hấp thụ Rodamine B từ thiết bị cảm biến quang xác độ tin cậy cao 3.2 Kết đo phổ huỳnh quang thiết bị cảm biến quang sử dụng smartphone 3.2.1 Kết đo phổ huỳnh quang Coumarin Để thử nghiệm đo huỳnh quang tiến hành xác định nồng độ chất hữu Coumarin Coumarin hóa chất sử dụng để thị sinh học chất tạo màu phụ gia bị cấm công nghiệp thực phẩm Kênh Nồng độ Kênh Nồng độ 0.002 mM 0.010 mM 0.005 mM 0.015 mM 0.007 mM 0.017 mM Bảng 3.4: Nồng độ mẫu Coumarin VNU University of Science Trang 70 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Với Coumarin, tiến hành thử nghiệm với mẫu có nồng độ từ 0.002 mM (2 µ M) đến 0.017 mM (17 µ M) là: 0.002, 0.005, 0.007, 0.010, 0.015, 0.017 (mM) (Bảng 3.4) Mẫu Coumarin đo phép đo huỳnh quang biểu diễn phổ cường độ huỳnh quang (Intensity) theo bước sóng khoảng từ 450 đến 650 nm Đơn vị cường độ đơn vị khơng thứ ngun (arbitrary unit – a.u.) Hình 3.7: a) Phổ huỳnh quang Coumarin đo thiết bị cảm biến quang với nồng độ Coumarin từ 0.002 mM – 0.017 mM b) phổ huỳnh quang Coumarin đo thiết bị Avantes với nồng độ Coumarin từ 0.002 mM – 0.017 mM Hình 3.7a biểu diễn phổ huỳnh quang Coumarin thu từ thiết bị cảm biến quang sử dụng smartphone với nồng độ từ 0.002 mM – 0.017 mM Hình 3.7b biểu diễn phổ huỳnh quang Coumarin thu từ thiết bị đo quang phổ phịng thí nghiệm (Avantes) với nồng độ tương tự từ 0.002 mM – 0.017 mM Kết thu từ hai thiết bị có vùng phổ huỳnh quang nằm khoảng từ 475 nm đến 625 nm Dạng phổ thu từ thiết bị cảm biến quang thiết bị phịng thí nghiệm (Avantes) khác biệt giới hạn độ nhạy camera bước sóng khoảng 570 nm VNU University of Science Trang 71 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN đưa hình 1.8 Chúng tơi chọn bước sóng 526 nm để đưa đường chuẩn hai thiết bị từ so sánh đánh giá độ xác thiết bị cảm biến quang Hình 3.8: Đường chuẩn đo phổ huỳnh quang Coumarin thiết bị cảm biến quang (ký hiệu - hình trịn) thiết bị Avantes (ký hiệu - hình vng) đo bước sóng 526 nm với nồng độ Coumarin từ 0.002 mM – 0.017 mM Hình 3.11 biểu diễn đường chuẩn hai thiết bị cảm biến quang thiết bị phịng thí nghiệm (Avantes) Hai đường gần trùng với độ dốc (slope) 485.66 R2 (R-square) 0.9981 cho thiết bị Avantes; với thiết bị cảm biến quang độ dốc 494.63 tương đương với độ nhạy 494.63 a.u./mM R2 0.9980 Sai số thiết bị cảm biến quang so với Avantes tính qua độ dốc 1.84% LOD thiết bị cảm biến quang với Coumarin 0.072 µ M Từ so sánh thấy độ nhạy thiết bị cảm biến quang sử dụng smartphone gần tương đương với thiết VNU University of Science Trang 72 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN bị phịng thí nghiệm (Avantes) kết đo phổ huỳnh quang Coumarin từ thiết bị cảm biến quang xác độ tin cậy cao 3.3 Kết đo phổ ứng dụng xử lý ảnh Để thử nghiệm việc xử lý ảnh ứng dụng, tiến hành đo phổ hấp thụ Rohdamin B Mẫu Rohdamin B có nồng độ từ 0.0025 mM (2.5 µ M) đến 0.009 mM (9 µ M) là: 0.0025, 0.005, 0.006, 0.007, 0.008, 0.009 (mM) tương ứng với kênh 1, 2, 3, 4, 5, Hình 3.9 giao diện Ứng dụng (App) sau xử lý ảnh cho đồ thị biểu diễn phổ hấp thụ theo bước sóng Rohdamin B sáu kênh Kênh Nồng độ Kênh Nồng độ 0.0025 mM 0.0070 mM 0.0050 mM 0.0080 mM 0.0060 mM 0.0090 mM Bảng 3.5: Nồng độ mẫu Rhodamine B VNU University of Science Trang 73 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Hình 3.9: Giao diện Ứng dụng (App) sau xử lý ảnh cho đồ thị biểu diễn phổ hấp thụ theo bước sóng Rohdamin B sáu kênh Từ đồ thị thấy phổ hấp thụ Rohdamine B tăng nồng độ dung dịch tăng lên dạng phổ hấp thụ Rohdamin B thu tương đương với thiết bị phịng thí nghiệm Avantes Ứng dụng gần tương đương với kết xử lí máy tính Từ thấy Ứng dụng có độ tin cậy cao sử dụng thực tế VNU University of Science Trang 74 Chương Kết luận Trong luận văn này, cảm biến quang học sử dụng smartphone dựa nguyên lý đo phổ hấp thụ phổ huỳnh quang nghiên cứu phát triển Sau thiết bị đưa vào kiểm nghiệm thực tế thông qua việc đo nồng độ số chất độc nước Nghiên cứu thu kết sau: • Chế tạo cảm biến quang học sử dụng smartphone từ linh kiện có giá thành thấp với thiết kế đơn giản đo mẫu lúc phép đo • Đo phổ hấp thụ chất Methyl Orange, Methyl Violet, Rodamine B nguồn đèn LED Cường độ đỉnh phổ hấp thụ đặc trưng chất tăng nồng độ chất dung mơi tăng Từ tác giả đưa đường chuẩn (calibration curve) so sánh với kết thu từ máy quang phổ phịng thí nghiệm, đường chuẩn cảm biến quang dựa smartphone máy quang phổ gần trùng với chứng minh độ nhạy, độ tin cậy cảm biến Cụ thể là, cảm biến xác định nồng độ Methyl Orange dải từ µ M đến 30 µ M với LOD 0.97 µ M độ nhạy 32.28 a.u./mM; Methyl Violet dải nồng độ từ 10 µ M đến 35 µ M với LOD 0.88 µ M độ nhạy 28.25 a.u./mM; Rhodamine B dải nồng độ từ 2.5 µ M đến µ M với LOD 0.074 µ M độ nhạy 98.86 a.u./mM • Đo phổ huỳnh quang chất Coumarin nguồn đèn Laser có bước sóng 405 nm Cường độ phổ huỳnh quang Coumarin tăng nồng độ dung môi tăng Tác giả đưa đường chuẩn (calibration curve) so sánh 75 CHƯƠNG KẾT LUẬN với kết thu từ máy quang phổ phịng thí nghiệm, đường chuẩn hai thiết bị song song với chứng minh độ nhạy, độ tin cậy cảm biến Với Coumarin, cảm biến xác định nồng độ dải từ µ M đến 17 µ M với giới hạn đo 0.072 µ M độ nhạy 494.63 a.u./mM • Phát triển ứng dụng xử lí ảnh chạy thiết bị điện tử smartphone, tablet Phần mềm có khả xử lí nhanh tự động nhằm tiết kiệm thời gian đồng thời giúp cho người không đào tạo Quang học xử lý ảnh thể sử dụng dễ dàng VNU University of Science Trang 76 Tài liệu tham khảo Tài liệu tiếng Việt [1] http://dwrm.gov.vn/index.php?language=vi&nv=news&op=Tai-nguyennuoc/Xu-ly-nuoc-thai-do-thi-con-nhieu-thach-thuc-5623 [2] http://ytdphanoi.gov.vn/695n/o-nhiem-moi-truong-nuoc-va-mot-so-van-de-vesuc-khoe.html [3] http://dwrm.gov.vn/index.php?language=vi&nv=news&op=Tai-nguyennuoc/Tren-ca-nuoc-co-37-lang-ung-thu-do-nguon-nuoc-o-nhiem-nang-4022 Tài liệu tiếng Anh [4] Catalin Matasaru, Markku HAUTA-KASARI, CTO Petri PIIRAINEN (2014), Mobile Phone Camera Possibilities for Spectral Imaging, Defended at the University of Eastern Finland, Joensuu, Finland [5] Christopher Palmer, Erwin Loewen, DIFFRACTION GRATING HANDBOOK (6th), Newport Corporation, 20 - 62 [6] Hojeong Yu, Huy M Le, Eliangiringa Kaale, Kenneth D Long, Thomas Layloff, Steven S Lumetta, Brian T Cunningham (2016), Characterization of drug authenticity using thin-layer chromatography imaging with a mobile phone, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 125 (2016) 85–93 77 Tài liệu tham khảo [7] Kort Bremer1, Bernhard (2015), Rothoptic surface plasmon resonance sensor system designed for smartphones, Optical Express, Vol 23, No 13 [8] Li-Ju Wang, Yu-Chung Chang, Rongrong Sun, Lei Li (2017), A multichannel smartphone optical biosensor for high-throughput point-of-care diagnostics, Biosensors and Bioelectronics 87 (2017), 686–692 [9] Md Arafat Hossain, John Canning, Kevin Cook, Abbas Jamalipour (2016), Optical fiber smartphone spectrometer, Optical Letter, Vol 41, No 10 [10] Md Arafat Hossaina, John Canning, Sandra Ast, Teh Li Yen, Peter Rutledge, Abbas Jamalipour (2014), A smartphone fluorometer – the lab-in-a-phone, Advanced Photonics, OSA Technical Digest (online) (Optical Society of America, 2014), paper SeTh2C.1 [11] Nahid Negar, Drew Williams, Jaclyn Schwartz, Sheikh Iqbal Ahamed1, and Roger O Smith Smartphone-based Light Intensity Calculation Application for Accessibility Measurement, RESNA Annual Conference - 2014 [12] Prinya Masawat, Antony Harfield, Anan Namwong (2015), An iPhone-based digital image colorimeter for detecting tetracycline in milk, Food Chemistry 184 (2015) 23–29 [13] Sibasish Dutta, Dhrubajyoti Sarma, and Pabitra Nath (2015), Ground and river water quality monitoring using a smartphone-based pH sensor, AIP Advances 5, 057151 (2015) [14] Wei Xiao, Meng Xiao, Qiangqiang Fu, Shiting Yu, Haicong Shen, Hongfen Bian, Yong Tang (2016), A Portable Smart-Phone Readout Device for the Detection of Mercury Contamination Based on an Aptamer-Assay Nanosensor, Sensors 2016, 16, 1871 [15] Yi Wang, Xiaohu Liu, Peng Chen, Nhung Thi Tran, Jinling Zhang, Wei Sheng Chia, Souhir Boujday, Bo Liedberg (2016), Smartphone spectrometer for colori- VNU University of Science Trang 78 Tài liệu tham khảo metric biosensing, Analyst, 2016,141, 3233-3238 [16] Zhonggang Liu, Yali Zhang, Shujia Xu, Heng Zhang, Yixun Tan, Chenming Ma, Rong Song, Lelun Jiang, Changqing Yi (2017), A 3D printed smartphone optosensing platform for point-of-need food safety inspection, Analytica Chimica Acta 2017, Vol 966, 81-89 [17] https://byjus.com/chemistry/colorimeter [18] https://blog.oceanoptics.com/5-great-things-favorite-spectrometers [19] https://en.wikipedia.org/wiki/Bayer_filter [20] https://en.wikipedia.org/wiki/Beer-Lambert_law [21] https://en.wikipedia.org/wiki/Colorimeter_(chemistry) [22] https://en.wikipedia.org/wiki/Coumarin [23] https://en.wikipedia.org/wiki/Photodiode [24] https://en.wikipedia.org/wiki/Photomultiplier [25] https://en.wikipedia.org/wiki/Prism [26] https://en.wikipedia.org/wiki/Methyl_orange [27] https://en.wikipedia.org/wiki/Methyl_violet [28] https://en.wikipedia.org/wiki/Rhodamine_B [29] https://en.wikipedia.org/wiki/Spectrometer [30] https://sisu.ut.ee/lcms_method_validation/93-estimating-lod [31] https://www.avantes.com/products/accessories/item/266-cuvette-sampleholders [32] https://www.avantes.com/products/fiber-optics/item/262-fiber-optic-cables [33] https://www.avantes.com/products/spectrometers/sensline/item/333-avaspeculs-tec VNU University of Science Trang 79 Tài liệu tham khảo [34] http://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=13374 [35] https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=142 [36] https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=285 [37] https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=1464 [38] https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=8626 VNU University of Science Trang 80 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN Bài báo công bố quốc tế Hong Hanh Mai, Tran Thinh Le, “Test edible oil authenticity by using smartphone based spectrometer”, Computer Optics, 2019 (accepted) Sáng chế sở hữu trí tuệ Mai Hồng Hạnh, Lê Trần Thịnh (2019) Tên sáng chế: Thiết bị đo nồng độ chất hữu có dung dịch Số đơn sáng chế: 1-2019-07222 Loại sáng chế: G01J3/00 Chủ đơn: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, Đại Học Quốc Gia Hà Nội Mai Hồng Hạnh, Lê Trần Thịnh (2019) Tên sáng chế: Thiết bị đo nồng độ chất hữu có dung dịch Số đơn sáng chế: 1-2019-07223 Loại sáng chế: G01J3/00 Chủ đơn: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, Đại Học Quốc Gia Hà Nội 81 Tài liệu tham khảo Báo cáo hội nghị Tran Thinh Le, Hong Hanh Mai, “Multichannel smartphone based spectrometer and its application in analyzing enhancement of photocatalytic degradation of methyl blue by Zinc Oxide Nanorods”, 2019 Hanoi International Symposium on Advanced Materials and Devices (HISAMD2019), 01/2019 VNU University of Science Trang 82 ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - LÊ TRẦN THỊNH THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CẢM BIẾN QUANG HỌC SỬ DỤNG SMARTPHONE Chuyên ngành: Quang học Mã số: 8440130.05 LUẬN VĂN THẠC... chung toàn luận văn VNU University of Science Trang Chương Tổng quan 1.1 Cảm biến quang học Cảm biến quang học thiết bị có khả cung cấp thơng tin từ tín hiệu quang học Cảm biến quang học có khả thu... nhiễu xạ cảm biến quang sử dụng smartphone thường lấy từ phần CD hay DVD nhằm giảm chi phí chế tạo 1.2.2.2 Cảm biến quang sử dụng smartphone hoạt động dựa nguyên lý đo quang phổ ứng dụng Các thiết