Устройство для спектрального анализа Российский патент 2025 года по МПК G01J3/02 H10K50/80 

Изобретение относится к технике спектрального анализа веществ и может найти применение при атомно-абсорбционном или атомно-эмиссионном измерении.

Известно устройство формирования оптического спектра, в котором пространственное разделение излучения разных длин волн осуществляется с помощью прозрачной призмы, где используется зависимость показателя преломления в оптическом стекле от длины волны (дисперсия). [Техника и практика спектроскопии. Зайдель А.П., Островская Г.В., Островский Ю.И. Серия «Физика и техника спектрального анализа», Изд-во Наука, Гл. редакция физико-мат.литературы, М., 1972, с. 23-28].

Основным недостатком известного устройства является ослабление светового потока при прохождении через призму за счет ее свойств поглощения и отражения, что уменьшает эффективность спектрального анализа исследуемого вещества.

Известно устройство для оптической спектроскопии материалов (патент РФ №2290625, опубл. 27.12.2006, Бюл. 36), содержащее источник оптического излучения, монохроматор в виде набора светофильтров, кювету для размещения исследуемого материала, фотоэлектрический преобразователь (фотоприемник), усилитель и регистрирующий прибор.

Недостатками данного устройства являются снижение интенсивности светового потока (источника света) при прохождении через светофильтры, а также большая трудоемкость изготовления и настройки.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению (прототипом), является устройство для спектрального анализа (патент РФ №2722604, опубл. 02.06.2020, Бюл. №16), содержащее генератор видеосигнала, включающего строчные и кадровые синхроимпульсы кадровой развертки изображения оптического спектра, селектор синхроимпульсов, источник излучения, выполненный на основе органического светодиодного микродисплея (патент РФ №2631539 «Органический светодиодный микродисплей», опубл. 25.09.2017, бюл. 27), многоэлементный фотоприемник, блок регистрации и обработки информации спектра излучения, кювету для размещения исследуемого вещества (жидкости или газа). Органический светодиодный микродисплей, содержит несущую основу, выполненную в виде прозрачной подложки, внутри которой герметично установлены прозрачный анод, светоотражающий катод и размещенный между ними набор слоев органических веществ, состоящий, по меньшей мере, из прозрачного слоя транспортировки дырок, эмиссионного слоя, содержащего органические вещества для излучения монохроматических цветов, от фиолетового (λ₁=380 нм) до красного (λ_k=760 нм, где k - количество монохроматических излучений, формирует весь видимый спектр), слоя транспортировки электронов. Причем анод, катод и слои органических веществ выполнены в виде полых кубов соосно вставленных друг в друга. При этом слой анода и органические слои разделены соответственно на светодиоды (пикселы) с длиной волны излучения от фиолетового (λ₁=380 нм), до красного (λ_k=760 нм) цвета, образуя четырехсторонний экран, кубической формы боковые поверхности, которого содержат m строк и n столбцов пикселов. В свою очередь, экран разделен слева - направо на сегменты, каждый из которых содержит пикселы, соответственно, фиолетового, синего, голубого, зеленого, желтого, оранжевого и красного излучения. В качестве материалов для светоотражающего катода могут быть использованы Li-Al или Mg-Ag, для светопропускающего слоя - прозрачная пленка ITO (In₂O₃). В качестве эмиссионного слоя можно использовать соединения скандия с гетероциклическими лигандами. При этом каждая длина волны λ монохроматического излучения обеспечивается подбором органического материала для эмиссионного слоя. В полости катода микродисплея размещена микросхема управления излучением, содержащая вход видео, к которому через разъем подключен выход генератора видеосигнала. Для синхронизации кадровых разверток микродисплея и фотоприемника выход генератора также подключен к входу селектора синхроимпульсов кадровой развертки, а его выход через разъем соединен с входом фотоприемника. Выход фотоприемника через разъем подключен к блоку регистрации и обработки информации и к монитору визуального анализа спектра. Многоэлементный фотоприемник герметично установлен в кожухе из прозрачного материала и выполнен в виде полого куба на внутренней поверхности, которого размещено m строк и п столбцов элементарных фоточувствительных ячеек. Каждая элементарная фоточувствительная ячейка может представлять собой полупроводниковый прибор с зарядовой связью (ПЗС), а вся внутренняя четырехсторонняя поверхность фотоприемника - ПЗС матрицу, содержащую m строк и n столбцов (см. Телевидение: Учеб. пособие для вузов / Р.Е. Быков, В.М. Сагалов, Г.А. Эйссенгардт; Под ред. Р.Е. Быкова М..: Высш. шк. 1988, с. 101-107.). Микродисплей, с помощью перемычек, жестко, соосно и с минимально возможным воздушным зазором, обеспечивающим удовлетворительное прохождение анализируемого вещества (жидкости или газа) на выход из кюветы, закреплен внутри полости фотоприемника, образуя приемопередающий блок оптического спектра. Светоизлучающая поверхность экрана микродисплея, фоточувствительная поверхность фотоприемника и внутренняя поверхность воронки образуют кювету для содержания в ней анализируемого вещества в виде жидкости или газа.

Недостатком данного устройства является, отсутствие компактности, что усложняет его использование в носимом варианте из-за отдельно расположенного монитора.

Техническая задача предлагаемого изобретения, состоит в создании носимого варианта устройства для оптического спектрального анализа веществ (жидкости или газа), обеспечивающего его оперативную работу в режиме реального времени.

Технический результат заключается в компактификации устройства спектрального анализа, обеспечивающего возможность проведения измерений в носимом варианте в режиме реального времени.

Для этого все используемые электронные устройства должны быть изготовлены в интегральном исполнении, т.е. в виде микросхем предпочтительно безкорпусных.

Технический результат достигается тем, что устройство для спектрального анализа, содержащее генератор видеосигнала, микродисплей, селектор синхроимпульсов, монитор, блок регистрации и спектрального анализа, фотоприемник, кювету, где генератор видеосигнала, состоящего из сигнала яркости, синхроимпульсов, соответственно, строчной, сегментной и кадровой разверток, подключен к входу микродисплея, изготовленного в форме параллелепипеда, включающего несущую основу, выполненную в виде прозрачной подложки, внутри которой герметично установлены прозрачный анод, светоотражающий катод и размещенный между ними набор слоев органических веществ, состоящий из прозрачного слоя транспортировки дырок, эмиссионного слоя, содержащего органические вещества для излучения монохроматических цветов, слоя транспортировки электронов, анод, катод и слои органических веществ выполнены в виде полых параллелепипедов, соосно вставленных друг в друга, причем органические слои и слой анода разделены на светоизлучающие светодиоды с длиной волны монохроматического излучения от фиолетового λ₁=380 нм до красного λ_k=760 нм цвета, где k - количество монохроматических излучений, формирующих видимый спектр, образуя экран, состоящий из боковых поверхностей параллелепипеда, содержащих m строк и n столбцов, экран разделен слева направо на сегменты, каждый из которых содержит пикселы, состоящие из органических светоизлучающих диодов, соответственно, фиолетового, синего, голубого, зеленого, желтого, оранжевого и красного излучения с общим катодом, в полости микродисплея размещена микросхема управления излучением, входом подключенная к выходу генератора видеосигнала, причем сам микродисплей жестко, с минимально возможным воздушным зазором, обеспечивающим удовлетворительное прохождение анализируемого вещества на выход из кюветы, установлен внутри полости многоэлементного фотоприемника, который выполнен в форме параллелепипеда, герметично установленного в прозрачный кожух, внутренняя боковая поверхность которого состоит из элементарных фоточувствительных ячеек, представляющих собой полупроводниковый прибор с зарядовой связью (ПЗС), а внутренняя боковая поверхность фотоприемника - ПЗС матрицу, содержащую m строк и n столбцов; селектор синхроимпульсов входом подключен к выходу генератора видеосигнала, а выходом подключен к входу фотоприемника; кювета образована светоизлучающей поверхностью экрана микродисплея, фоточувствительной поверхностью фотоприемника, воронкой, установленной на входе поступления в ее полость вещества в виде жидкости или газа, согласно изобретению, микродисплей, герметично устанавливают в прозрачный кожух, при этом три из четырех излучающих боковых сторон экрана микродисплея представляют собой трехсторонний экран и разделены слева-направо на вертикальные сегменты, каждый из которых содержит пикселы из органических светоизлучающих диодов либо квантовых точек, излучающие свет с определенной монохроматической длиной волны, от фиолетового цвета (λ₁=380 нм) до красного (λ_k=760 нм), где k- число монохроматических излучений, формирующих видимый спектр, а четвертая боковая сторона экрана выделена в самостоятельный экран для использования в качестве экрана монитора и содержит RGB-пикселы, передняя и задняя торцевые стенки микродисплея герметичные, причем генератор видеосигнала, селектор синхроимпульсов, монитор, блок регистрации и спектрального анализа размещены в полости микродисплея; фотоприемник выходом подключают к входу блока регистрации и спектрального анализа, выход которого подключен к входу монитора, три внутренние боковые поверхности фотоприемника содержат фоточувствительные ячейки, а четвертая боковая не фоточувствительная внутренняя поверхность фотоприемника, расположена вокруг экрана монитора микродисплея, представляет собой рамку, предназначенную для крепления к ней экрана монитора микродисплея, и которая плотно, герметично по периметру прилегает к экрану монитора микродисплея, содержащему внешний слой из прозрачного материала, пластика, либо стекла; в переднюю торцевую стенку фотоприемника устанавливают воронку, а задняя торцевая стенка фотоприемника содержит выходное отверстие; при этом микродисплей устанавливают в фотоприемник, создавая равное расстояние между каждой из трех фоточувствительных сторон фотоприемника и каждой из трех излучающих сторон микродисплея, кювета образована трехсторонней светоизлучающей поверхностью экрана микродисплея, трехсторонней фоточувствительной поверхностью фотоприемника, четвертой его боковой не фоточувствительной поверхностью, представляющей собой рамку, предназначенную для крепления к ней экрана монитора микродисплея, расположенную вокруг экрана монитора, воронкой, установленной на входе поступления в ее полость вещества, а также задней торцевой стенкой фотоприемника с выходным отверстием.

Целесообразно, для эффективного использования атомно-эмиссионного метода спектрального анализа вещества, в полость кюветы ввести атомизатор, содержащий тугоплавкую спираль, подключенную к регулируемому электрическому источнику тока.

Целесообразно, для повышения эффективности результатов спектрального анализа на выходе из кюветы установить в отверстие задней торцевой стенки микронасос для откачки проб анализируемого вещества.

Целесообразно для расширения функциональных возможностей, установить на задней стенке фотоприемника разъем типа USB для зарядки источника электропитания (аккумуляторной батареи) и подключения компьютера.

На фиг. 1 изображена упрощенная структурная схема предлагаемого устройства для спектрального анализа вещества.

На фиг. 2 показан видеосигнал оптического спектра, содержащий кадровые, сегментные и строчные синхроимпульсы.

На фиг. 3 представлена упрощенная конструкция пиксела на основе органического светоизлучающего диода.

На фиг. 4 представлены слои микродисплея, формирующие оптическое излучение на основе органических светодиодов.

На фиг. 5 изображена разобранная конструкция микродисплея параллелепипедной формы, где три боковых светоизлучающие стороны экрана разделены на сегменты, каждый из которых содержит пикселы цветового излучения с определенной длиной волны, от фиолетового (380 нм) до красного (760 нм), а четвертая сторона представляет собой экран монитора, содержащий RGB-пикселы.

На фиг.6 показан упрощенный внешний вид микродисплея, содержащего два экрана, один трехсторонний для излучения оптического спектра, а второй экран монитора.

На фиг.7 показаны кадровая развертка изображения (излучения) оптического спектра, осуществляемая на трех сторонах экрана микродисплея и кадровая развертка, осуществляемая на его четвертой стороне - экране монитора с RGB пикселами.

На фиг. 8 изображена в разобранном виде конструкция многоэлементного фотоприемника параллелепидной формы, три внутренние поверхности которого состоят из элементарных фоточувствительных ячеек, а четвертая поверхность представляет собой рамку, предназначенную для крепления к ней экрана монитора микродисплея. Причем, передняя торцевая стенка фотоприемника содержит отверстие, в котором устанавливается воронка для поступления в полость кюветы анализируемого вещества в виде жидкости или газа, а задняя торцевая стенка содержит выходное отверстие для установки в нем микронасоса.

На фиг. 9 показано предлагаемое устройство для спектрального анализа вещества, в полости фотоприемника которого установлен микродисплей, в свою очередь, в его полости размещены: генератор видеосигнала, микросхема управления излучением, селектор синхроимпульсов, блок регистрации и спектрального анализа, и монитор, экран которого представляет собой часть четвертой стороны микродисплея. При этом рамка фотоприемника по периметру плотно герметично прилегает к экрану монитора.

На фиг. 10 представлен, упрощенный внешний вид предлагаемого устройства для спектрального анализа, на экране монитора которого, показано проверочное изображение спектра в виде цветных полос, характеризующих длины волн от 380 нм до 760 нм.

На фиг. 11 представлено устройство для спектрального анализа, на задней стенке которого установлены микронасос и разъем для зарядки аккумуляторной батареи и подключения к компьютеру.

На фиг. 12 изображен экран монитора с темными линиями химических элементов анализируемого вещества, образуемыми при использовании атомно-адсорбционного метода.

На фиг. 13 показана в упрощенном виде конструкция тугоплавкой спирали атомизатора из тугоплавкого материала, подключенная к регулируемому электрическому источнику тока, которая в предлагаемом устройстве должна охватывать три стороны излучающей поверхности микродисплея.

На фиг. 14 показан экран монитора с светлыми линиями излучения химических элементов анализируемого вещества, образуемыми при использовании атомно-эмиссионного метода.

В общем виде заявленное устройство для спектрального анализа 1, упрощенная конструкция которого в различных ракурсах представлена на фиг. 1, 3-6, 8-11, 13 содержит генератор 2 видеосигнала 3 излучения оптического спектра 4, состоящего из сигнала яркости 5, синхроимпульсов, соответственно, строчной 6, сегментной 7 и кадровой 8 разверток (фиг. 2), подключенного к входу микродисплея 9, изготовленного в форме полого параллелепипеда с двумя экранами, один трехсторонний для излучения оптического спектра, а второй экран монитора (фиг. 5 - фиг. 6).

На фиг. 4 изображены слои органического светодиодного микродисплея 9, содержащего несущую основу, выполненную в виде прозрачной подложки 10 внутри которой герметично установлены прозрачный анод 11, светоотражающий катод 12 и размещенный между ними набор слоев органических веществ, состоящий, по меньшей мере, из прозрачного слоя транспортировки дырок 13, эмиссионного слоя 14, содержащего органические вещества слоя транспортировки электронов 15. Анод 11, катод 12 и слои органических веществ 13, 14, 15 выполнены в виде полых параллелепипедов, соосно вставленных друг в друга, причем органические слои и слой анода разделены на светоизлучающие светодиоды с длиной волны монохроматического излучения от фиолетового λ₁=380 нм до красного λ_k=760 нм цвета, где k - количество монохроматических излучений, формирующих видимый спектр, образуя экран 16 состоящий из трех боковых поверхностей параллелепипеда, содержащих m строк и n столбцов (фиг. 5 - фиг. 6). Экран 16 разделен слева направо на сегменты 17, каждый из которых содержит пикселы 18 (фиг. 3), состоящие из органических светоизлучающих диодов, соответственно, фиолетового, синего, голубого, зеленого, желтого, оранжевого и красного излучения с общим катодом 12. Четвертая боковая сторона микродисплея 9, выделена в самостоятельный экран 19 для использования в качестве экрана монитора 20 (фиг. 1) и содержит RGB-пикселы 21 (фиг. 3). Пикселы 18, 21 могут состоять из органических светоизлучающих диодов, либо из квантовых точек.

В полости 22 микродисплея 9 размещена микросхема управления излучением 23 (фиг. 9), входом подключенная к выходу генератора 2 видеосигнала 3 (фиг. 1).

На торцевых сторонах микродисплея 9 герметично установлены пластины (стенки): передняя торцевая 24 и задняя торцевая 25 стенки (фиг. 5-фиг. 6), закрывающие полость 22. Передняя и задняя торцевые стенки микродисплея - глухие.

На фиг. 7 изображены кадровые развертки изображений оптического спектра 4 на трехстороннем экране 16 микродисплея 9, сегменты 17 которых состоят из пикселов 18 с длинами электромагнитных волн от λ₁=380 нм до λ_k=760 нм, а также экрана 19 монитора 20, содержащего RGB пикселы 21.

На фиг. 8, фиг. 9 показан многоэлементный фотоприемник 26, выполненный в форме полого параллелепипеда, герметично установленного в прозрачный кожух (на фиг. не показан), в полости 27 (фиг. 9) которого жестко, с помощью перемычек, с минимально возможным воздушным зазором, обеспечивающим удовлетворительное прохождение анализируемого вещества на выход, установлен микродисплей 9 (фиг. 9), а три внутренние поверхности 28 фотоприемника 26, состоят из элементарных фоточувствительных ячеек 29 (содержат m строк и n столбцов элементарных фоточувствительных ячеек 29). Каждая элементарная фоточувствительная ячейка 29 представляет собой полупроводниковый прибор с зарядовой связью (ПЗС), а три внутренние поверхности фотоприемника - ПЗС матрицу, содержащую m строк и n столбцов. При этом микродисплей 9 устанавливают в полость 27 фотоприемника 26, создавая равное расстояние между каждой из трех фоточувствительных сторон фотоприемника и каждой из трех излучающих сторон микродисплея.

При этом фотоприемник 26 выходом подключен к входу блока 30 регистрации и спектрального анализа, выход которого подключен к входу монитора 20. Селектор 31 синхроимпульсов входом, подключенный к выходу генератора 2, а выходом к входу фотоприемника 26 (фиг. 1).

Кювета 32 (фиг. 1), образована светоизлучающей поверхностью сторон экрана 16 микродисплея 9, фоточувствительной поверхностью 28 фотоприемника 26, а также четвертой боковой стороной фотоприемника 26, изготовленной в виде рамки 33, воронкой 34, установленной в отверстие 35 передней торцевой стенки 36, расположенной на входе поступления в ее полость 27 вещества 37 в виде жидкости или газа (фиг. 8 -фиг. 9). Причем генератор 2 видеосигнала 3, селектор 31 синхроимпульсов, монитор 20, блок 30 регистрации и спектрального анализа размещены в полости 22 микродисплея 9 (фиг. 9), а на выходе из кюветы 32, в выходное отверстие 38 задней торцевой стенки 39, установлен микронасос 40 для откачки проб анализируемого вещества 37 (на фиг.8 отверстие 38 стенки 39 и микронасос 40 разнесены между собой, для общего понимания конструкции устройства). При этом рамка 33 фотоприемника 26 по периметру плотно герметично прилегает к экрану 19 монитора 20, обеспечивая выход экрана 19 монитора 20 наружу устройства 1. Кроме того, на задней торцевой стенке 39, фотоприемника 26 установлен разъем 41 для подключения зарядного устройства и компьютера (на фиг.11 не показаны).

На фиг. 10 представлен, упрощенный вид предлагаемого устройства 1 для спектрального анализа, на экране 19 монитора 20 которого, показано проверочное изображение спектра в виде цветных полос 42, характеризующих длины волн от 380 нм до 760 нм.

Работа предлагаемого устройства 1 для спектрального анализа вещества при атомно-абсорбционного методе, заключается в следующем.

На первом этапе производится проверка работоспособности самого устройства 1 для спектрального анализа при пустой кювете 32.

Видеосигнал 3, (фиг. 1), содержащий сигнал яркости 5 и синхроимпульсы 6, 7, 8, одновременно подается на вход микродисплея 9, герметично установленного в прозрачный кожух (на фиг. не показан) и вход селектора 31 синхроимпульсов. В микродисплее 9 кадровая развертка излучения спектра 4 производится по фрагментам слева-направо в виде цветных полос 42 от фиолетового (λ₁=380 нм) до красного (λ_k=760 нм). Фрагмент изображения производится путем построчного включения пикселов 18 каждого сегмента 17 слева-направо и сверху-вниз (фиг. 6 - фиг. 7).

Излучение оптического спектра 4, исходящее от трехстороннего экрана 16 попадает на фоточувствительную поверхность 28 фотоприемника 26, где последовательно происходит преобразование света в электрический сигнал, который синхронизируется строчными, сегментными и кадровыми синхроимпульсами 6,7,8, выделенными селектором 31 и формирует на выходе фотоприемника 26 (аналоговый) видеосигнал 43. Далее, видеосигнал 43 с выхода фотоприемника 26 подается на вход блока 30 регистрации и спектрального анализа, например, микроЭВМ с аналоговым входом, преобразуется в цифровую форму запоминается для расчета положений максимумов реперной спектральной линии и затем подается на вход монитора 20. При этом на экране 19 монитора 20 должно появиться эталонное (реперное) изображение спектра в виде цветных полос 42 (фиг. 10) [Маковский Е. И. Системы цифровой обработки видеосигнала. Цифровые видеорегистраторы [Текст] / Е. И. Маковский // Защита информации. Конфидент.- 2003. - N 1.- С. 38-45].

После проверки работоспособности прибора 1, кювета 32 заполняется веществом 37, которое может быть газообразным или жидким, после чего производится повторение операций по определению спектра анализируемого вещества 37. В этом случае при использовании атомно-абсорбционного метода анализа вещества на экране 19 монитора 20 появится изображение спектра с темными линиями 44 поглощения химических элементов анализируемого вещества (фиг. 12).

При использовании атомно-эмиссионного метода анализа вещества, требующего возбужденное состояние атомов, в воздушный зазор кюветы 32, расположенный между микродисплеем 9 и фотоприемником 26 вводится спираль 45 (фиг. 13) атомизатора (на фиг. не показано), выполненная из тугоплавкого материала и подключенная к регулируемому источнику электропитания 46. Конструктивная особенность спирали 45 состоит в выполнении формы обмотки, три части которой располагаются в воздушном зазоре, формируемом частью экрана 16 и частью фоточувствительной поверхности 28 фотоприемника 26, сначала между двух боковых сторон, затем между двух других боковых сторон, а затем - третьих боковых сторон микродисплея и фотоприменика. С помощью регулировки напряжения источника электропитания 46, обеспечивается нагрев вещества до температуры, необходимой для возбуждения атомов. Предельная температура нагрева полости 27 ограничивается с помощью датчика температуры (на фиг. не показан). В результате атомы один за одним испускают только фотоны с определенной энергией (длиной волны). При этом в определенных местах экрана 19 появятся светлые линии 47 (фиг. 14), характеризующие испускания атомами фотонов с определенной длиной волны светового излучения.

Предлагаемое изобретение может быть широко использовано в устройствах атомно-абсорбционного и атомно-эмиссионного анализа веществ, а также в других спектрометрических устройствах.

Литературные источники

1. Техника и практика спектроскопии. Зайдель А.П., Островская Г.В., Островский Ю.И. (Серия «Физика и техника спектрального анализа», Изд-во «Наука, Гл. редакция физико-мат.литературы, М., 1972, с. 23-28.

2. Устройство для оптической спектроскопии материалов (патент РФ №2290625, опубл. 27.12.2006, Бюл. 36).

3. Устройство для оптической спектроскопии материалов (патент РФ №2722604, опубл. 02.06.2020, Бюл. №16).

4. Органический светодиодный микродисплей (патент РФ №2631539, опубл. 25.02.2017, Бюл. 27).

5. Маковский Е. И. Системы цифровой обработки видеосигнала. Цифровые видеорегистраторы [Текст] / Е. И. Маковский // Защита информации. Конфидент.- 2003. - N 1.- С. 38-45.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается устройства для спектрального анализа. Устройство содержит фотоприемник в форме параллелепипеда, источник излучения, выполненный в виде светодиодного микродисплея аналогичной формы. Три внутренние фоточувствительные поверхности фотоприемника и три светоизлучающие боковые стороны экрана микродисплея, содержащие пикселы с длиной волны монохроматического излучения от фиолетового до красного цвета, образуют воздушный зазор - кювету для исследуемого вещества жидкости или газа. Четвертая, не фоточувствительная прозрачная сторона фотоприемника, плотно прилегает к четвертой стороне микродисплея, являющейся экраном монитора. Технический результат заключается в уменьшении размеров устройства. 2 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Устройство для спектрального анализа, содержащее генератор видеосигнала, микродисплей, селектор синхроимпульсов, монитор, блок регистрации и спектрального анализа, фотоприемник, кювету, где генератор видеосигнала, состоящий из сигнала яркости, синхроимпульсов, соответственно, строчной, сегментной и кадровой разверток, подключен к входу микродисплея, изготовленного в форме параллелепипеда, включающего несущую основу, выполненную в виде прозрачной подложки, внутри которой герметично установлены прозрачный анод, светоотражающий катод и размещенный между ними набор слоев органических веществ, состоящий из прозрачного слоя транспортировки дырок, эмиссионного слоя, содержащего органические вещества для излучения монохроматических цветов, слоя транспортировки электронов, анод, катод и слои органических веществ выполнены в виде полых параллелепипедов, соосно вставленных друг в друга, причем органические слои и слой анода разделены на светоизлучающие светодиоды с длиной волны монохроматического излучения от фиолетового λ₁=380 нм до красного λ_k=760 нм цвета, где k - количество монохроматических излучений, формирующих видимый спектр, образуя экран, состоящий из боковых поверхностей параллелепипеда, содержащих m строк и n столбцов, экран разделен слева направо на сегменты, каждый из которых содержит пикселы, состоящие из органических светоизлучающих диодов, соответственно, фиолетового, синего, голубого, зеленого, желтого, оранжевого и красного излучения с общим катодом, в полости микродисплея размещена микросхема управления излучением, входом подключенная к выходу генератора видеосигнала, причем сам микродисплей жестко, с минимально возможным воздушным зазором, обеспечивающим удовлетворительное прохождение анализируемого вещества на выход из кюветы, установлен внутри полости многоэлементного фотоприемника, который выполнен в форме параллелепипеда, герметично установленного в прозрачный кожух, внутренняя боковая поверхность которого состоит из элементарных фоточувствительных ячеек, представляющих собой полупроводниковый прибор с зарядовой связью (ПЗС), а внутренняя боковая поверхность фотоприемника – ПЗС-матрицу, содержащую m строк и n столбцов; селектор синхроимпульсов входом подключен к выходу генератора видеосигнала, а выходом подключен к входу фотоприемника; кювета образована светоизлучающей поверхностью экрана микродисплея, фоточувствительной поверхностью фотоприемника, воронкой, установленной на входе поступления в ее полость вещества в виде жидкости или газа, отличающееся тем, что микродисплей герметично устанавливают в прозрачный кожух, при этом три из четырех излучающих боковых сторон экрана микродисплея представляют собой трехсторонний экран и разделены слева направо на вертикальные сегменты, каждый из которых содержит пикселы из органических светоизлучающих диодов либо квантовых точек, излучающие свет с определенной монохроматической длиной волны, от фиолетового цвета λ₁=380 нм до красного λ_k=760 нм, где k- число монохроматических излучений, а четвертая боковая сторона экрана выделена в самостоятельный экран для использования в качестве экрана монитора и содержит RGB-пикселы, передняя и задняя торцевые стенки микродисплея герметичные, причем генератор видеосигнала, селектор синхроимпульсов, монитор, блок регистрации и спектрального анализа размещены в полости микродисплея; фотоприемник выходом подключают к входу блока регистрации и спектрального анализа, выход которого подключен к входу монитора, три внутренние боковые поверхности фотоприемника содержат фоточувствительные ячейки, а четвертая боковая не фоточувствительная внутренняя поверхность фотоприемника расположена вокруг экрана монитора микродисплея, представляет собой рамку, предназначенную для крепления к ней экрана монитора микродисплея, и которая плотно, герметично по периметру прилегает к экрану монитора микродисплея, содержащему внешний слой из прозрачного материала, пластика, либо стекла; в переднюю торцевую стенку фотоприемника устанавливают воронку, а задняя торцевая стенка фотоприемника содержит выходное отверстие; при этом микродисплей устанавливают в фотоприемник, создавая равное расстояние между каждой из трех фоточувствительных сторон фотоприемника и каждой из трех излучающих сторон микродисплея, кювета образована трехсторонней светоизлучающей поверхностью экрана микродисплея, трехсторонней фоточувствительной поверхностью фотоприемника, четвертой его боковой не фоточувствительной поверхностью, представляющей собой рамку, предназначенную для крепления к ней экрана монитора микродисплея, расположенную вокруг экрана монитора, воронкой, установленной на входе поступления в ее полость вещества, а также задней торцевой стенкой фотоприемника с выходным отверстием.

2. Устройство для спектрального анализа по п. 1, отличающееся тем, что на выходе кюветы установлен микронасос для откачки проб анализируемого вещества.

3. Устройство для спектрального анализа по п. 1, отличающееся тем, что в полость кюветы введена тугоплавкая спираль атомизатора, подключенная к электрическому источнику тока.