DIY निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रोमीटर - $500 में $10,000 वाले का विकल्प

 (archive.md)
2 पॉइंट द्वारा GN⁺ 2023-09-14 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें
  • एक सिंगल InGaAs photodiode से 800~1600 nm रेंज मापने वाला fiber-coupled spectrometer लगभग $500 में बनाया गया
  • Silicon CMOS sensor bandgap ~1.1 eV की सीमा के कारण ~1100 nm से ऊपर detect नहीं कर सकते, और इससे आगे के लिए bandgap ~0.4 eV तक ट्यून किए जा सकने वाले InGaAs semiconductor की ज़रूरत होती है
  • Pixel array की जगह सिंगल photodiode को stepper motor से scan करके महंगे InGaAs array की लागत से बचा गया
  • डेस्क fluorescent lamp को mercury·argon emission-line calibration source की तरह इस्तेमाल कर position-wavelength calibration किया गया
  • 3~4 nm FWHM @ 1000 nm resolution हासिल की गई, जो $8,000~$12,000 के commercial InGaAs spectrometer के बराबर है

पृष्ठभूमि और प्रेरणा

  • मोबाइल फोन कैमरा और CD-ROM diffraction grating से spectrometer बनाना आम है और इसकी लागत लगभग $5 होती है
  • लेकिन silicon-आधारित कैमरे (CMOS sensor) भौतिक सीमा के कारण लगभग 1100 nm तक ही प्रतिक्रिया करते हैं
    • Silicon bandgap ~1.1 eV है, और इससे लंबी wavelength पर electron-hole pair excite नहीं किए जा सकते
    • और लंबी wavelength मापने के लिए अलग semiconductor चाहिए; indium/gallium अनुपात से bandgap को ~0.4 eV तक समायोजित किया जा सकने वाला InGaAs चुना गया
  • केवल 1D InGaAs pixel array ही कई हजार डॉलर का होता है, और पूरा IR spectrometer system thermoelectric cooling व precision grating सहित $10k से ऊपर जाता है
    • इसकी ऊँची कीमत का कारण यह है कि मुख्य उपयोगकर्ता आम उपभोक्ता नहीं बल्कि वैज्ञानिक शोधकर्ता हैं
  • लेखक laser optics को शौक के रूप में करते हैं और 1100 nm से ऊपर के near-infrared source का analysis चाहिए था; DigiKey पर single InGaAs photodiode लगभग $20 का मिला
    • यह silicon photodiode से 100 गुना महंगा है, लेकिन एक ही डिवाइस से spectrometer बनाना DIY दायरे में संभव लगा
    • परिणाम था 800~1600 nm मापने वाला fiber-coupled IR spectrometer

सिद्धांत और डिज़ाइन

  • Spectrometer चार मुख्य हिस्सों से बना है: slit, diffraction element, detector, और इन्हें जोड़ने वाला relay optics के 4 घटक

  • इनपुट slit और optical fiber

    • Input fiber ही input slit का काम करता है; 50 um core multimode fiber को light throughput और resolution के बीच संतुलन के लिए चुना गया
    • 2 m SMA-905 patch cable AliExpress पर लगभग $40, Thorlabs पर $70

  • Diffraction grating

    • 800~1600 nm डिज़ाइन wavelength के लिए 600 line/mm line density चुनी गई, जिससे डिज़ाइन रेंज में 40° dispersion मिला
    • 50° incidence angle पर 2nd और 3rd order diffraction incoming beam से overlap करते हैं, इसलिए उपयोगी नहीं

  • Detector scan विधि

    • कई कोणों से आने वाली रोशनी को एक single 'pixel' photodiode से detect करने के लिए उसे motor पर लगाकर scan किया गया
    • Amazon से $50 में खरीदा गया stepper-driven linear stage इस्तेमाल किया गया, जिसकी 5 um per-step resolution पर्याप्त थी
    • InGaAs photodiode का active area ϕ1mm है, और aluminum masking tape से लगभग 0.3 mm चौड़ा output slit बनाया गया

  • Relay optics (DIY-अनुकूल डिज़ाइन)

    • Input slit को collimated beam में defocus करना → grating तक भेजना → diffracted beam को sensor पर focus करना, ये 3 चरण आवश्यक थे
    • पारंपरिक तरीका chromatic aberration कम करने वाला all-reflective Czerny-Turner design है, लेकिन parabolic mirror alignment optical bench के बिना बहुत कठिन होने के कारण दूसरा रास्ता चुना गया
    • Fiber collimator से fiber output को collimated beam में बदला गया, जिसे SMA-905 connector से सीधे जोड़ा जा सकता है
      • Collimator lens की chromatic aberration के कारण केवल डिज़ाइन wavelength (980 nm) पर beam पूरी तरह parallel रहती है; छोटी wavelength थोड़ी converging और लंबी wavelength थोड़ी diverging होती है, लेकिन यह स्वीकार्य था
      • Thorlabs पर $160, eBay से $70 प्रति पीस की एक जोड़ी मिली
    • Silver-coated mirror से beam को grating की ओर मोड़ा गया; eBay पर $25 (नई Thorlabs $35), जबकि visible-light dielectric mirror near-infrared में band से बाहर होने के कारण उपयुक्त नहीं थे
    • Diffracted beam को detector पर फिर से focus करने के लिए cylindrical lens का उपयोग किया गया
      • Focused beam लगभग ~0.5 mm चौड़ी और ~2 mm ऊँची line बनती है, जिससे alignment tolerance ~1 mm तक आसान हो गई
      • इसका आयताकार आकार होने से इसे केवल double-sided tape से भी आसानी से लगाया जा सका
    • Optical layout के लिए Optometrika से ray tracing की गई, और cylindrical lens की स्थिति को trial-and-error से optimize किया गया (150 mm focal length होने से tolerance बड़ी थी)

  • Resolution analysis

    • Optical system का magnification 150 mm (cylindrical lens) / 11 mm (collimator) = 13.6x
    • तीन मुख्य broadening factors:
      • Input slit: 50 um core से 0.68 mm spot बनता है, जिससे wavelength में लगभग 6 nm broadening होती है
      • Grating: 1st-order diffraction resolution illuminated line count के बराबर होती है; 2 mm beam से resolution 1,200 यानी लगभग 1 nm contribution
      • Output slit: लगभग 3 nm अतिरिक्त broadening
    • Broadening का मुख्य कारण input slit (fiber core) का आकार है; बड़ा lens और लंबी focal length collimator लेकर magnification घटाने पर इसे सुधारा जा सकता है
    • अंतिम measured resolution 3~4 nm @ 1000 nm, और 5~6 nm @ 1500 nm रही
      • वही SMA-905 input इस्तेमाल करने वाले Edmund Optics InGaAs spectrometer की resolution 4 nm है, और Ocean Insight compact spectrometer की 10 nm FWHM, जिनकी कीमत क्रमशः लगभग $12,000 और $8,000 है

निर्माण

  • Diffraction grating

    • CD-ROM के टुकड़े की जगह Thorlabs blazed reflective grating ($70) का उपयोग किया गया; स्पेसिफिकेशन 600 line/mm, 12.7×12.7×6 mm, 1000 nm blaze
    • छोटे square optical parts के लिए छोटा "optical mount" खुद बनाकर उन्हें बिना नुकसान के फिक्स किया गया

  • Electronics

    • Detector electronics transimpedance amplifier और 24-bit ADC से बने हैं
    • मुख्य हिस्सा 1 pA input bias current और ultra-low-noise AD8656 op-amp है; 100 megaohm gain resistor से 1 pA को 100 uV में बदला गया
    • Photodiode zero-bias ('photovoltaic' mode) में चलाया गया ताकि dark current हट जाए
    • Signal को built-in digital filtering वाले precision low-noise ADC AD7793 में भेजा गया, जिसका lowest speed (4.17 Hz) पर noise 40 nV है

  • Power और shielding

    • 5V USB power की बड़ी fluctuation और ripple समस्या को LT3042 linear regulator (PSRR 100 dB से अधिक) से हल किया गया, जो dirty power से निपटने में बहुत अच्छा है
    • Circuit आसपास के conductors, खासकर 60 Hz noise पैदा करने वाले मानव शरीर, के साथ capacitive coupling के प्रति बहुत संवेदनशील था; कारण op-amp input के tens-of-megaohms high-impedance nodes थे
      • सामान्य EMI shielding नहीं, बल्कि electrostatic shielding आवश्यक थी; grounded aluminum tape, foil और plates से circuit board और photodiode को लपेटा गया
      • इससे बेहतर तरीका dedicated photodiode socket को coaxial cable से double-ground-plane PCB से जोड़ना है

  • Noise analysis

    • बाहरी source बंद करने पर बचने वाला intrinsic noise photodiode, amplifier, और feedback resistor R इन तीन जगहों से आता है
    • 1~100 Hz band में amplifier noise का मुख्य हिस्सा 1/f noise है, जिसे average करना मुश्किल है; 0.1~10 Hz में यह लगभग 0.3 uVrms (input-referred 3 fA) है
    • Resistor R और photodiode thermal noise से क्रमशः 13 fA/√Hz और 9 fA/√Hz योगदान देते हैं (200 MΩ shunt resistor मानकर)
    • 4.17 Hz lowest-speed measurement पर RMS summed noise लगभग 30 fA था, और light-blocked स्थिति में signal standard deviation लगभग 18 fA रही, यानी सिस्टम लगभग thermal-noise limit तक पहुँच गया
      • इससे आगे सुधार के लिए sensor और amplifier को liquid nitrogen में रखना पड़ेगा

  • Component layout

    • Power supply (5V 2A) बाएँ दीवार पर, controller board ऊपर, और detector board linear stepper motor पर फिक्स की गई
    • Microcontroller के रूप में STM32 Nucleo-32 board इस्तेमाल हुआ, और stepper motor driver अलग लगाया गया
    • Detector board पर low-noise regulator, ADC, और transimpedance amplifier रखे गए; amplifier के आसपास की shielding tape low noise के लिए महत्वपूर्ण रही
    • Slit पहले razor blade से बनाया गया था, लेकिन photodiode से दूर होने पर बड़े incidence angle पर light बहुत कम हो जाती थी, इसलिए front window पर सीधे काली tape की दो पट्टियाँ लगाने की विधि अपनाई गई

प्रदर्शन सत्यापन

  • Calibration light source

    • ज्ञात wavelength और linewidth वाला source चाहिए था; मोटे alignment के लिए 505 nm green laser pointer इस्तेमाल किया गया (2nd-order diffraction वही angle देता है जो 1010 nm 1st-order पर मिलता है)
    • Mercury lamp और argon-neon calibration lamp Newport पर लगभग $300 के थे, और gas spectrum tube के लिए high-voltage power supply चाहिए
    • डेस्क fluorescent lamp एकदम उपयुक्त calibration source निकला, लेकिन bulb fluorescent होना चाहिए; LED या incandescent bulb नहीं चलेंगे
      • Fluorescent lamp में mercury vapor और inert gas UV emit करते हैं, जिसे phosphor visible light में बदलता है
      • Neutral mercury में 436, 543, 546, 1014, 1357, 1367, 1530 nm emission lines होती हैं, जिनमें आख़िरी 4 near-infrared calibration के लिए उपयोगी हैं
      • डेस्क lamp में भरा argon gas 800~1000 nm रेंज में कई emission lines भी देता है
    • Spectrum में lines पहचानकर position-wavelength mapping बनाई गई और interpolation से जोड़ा गया; 1014 nm peak सबसे sharp बने (FWHM ~3 nm) इसके लिए cylindrical lens align किया गया

  • Spectral response calibration

    • प्रति wavelength unit light के लिए signal amplitude यानी spectral response function को calibrate किया गया; absolute signal में 10% error reflection और transmission measurement में समस्या नहीं बनता
    • स्थानीय hardware store से खरीदे गए $10 quartz halogen lamp को 3200 K blackbody source मानकर spectral response calibrate की गई

  • Transmission measurement

    • eBay से $70 का fiber illuminator अलग से खरीदा गया, और filter व crystal transmission spectrum मापने के लिए mini test bench बनाई गई
      • इससे ~2° divergence angle और ~0.5 mm~1 cm adjustable beam diameter वाला white beam बनता था, जिसे दूसरी तरफ fiber collimator से collect किया गया
      • Collimator के सामने 790 nm longpass filter लगाकर visible-light 2nd-order diffraction interference रोकी गई
      • केवल flat samples मापे जा सकते थे जिनकी optical power न हो; lens जैसे beam shape बदलने वाले elements के लिए यह setup सटीक नहीं था
    • Nd:YAG crystal (2×2×10 mm, 1% doping) की transmission curve मापी गई, जिसमें interface reflection background और Nd:YAG absorption peaks देखे गए
      • डायोड pumping में सबसे आम 808 nm light लगभग पूरी तरह absorb हो जाती है

  • Fluorescence measurement और dynamic range

    • 808 nm pump diode (लगभग 100 mW) से fluorescence spectrum मापा गया और log scale पर दिखाया गया
    • सबसे मजबूत peak 1064 nm थी, और 946, 1116, 1319, 1338, 1357, 1414, 1431, 1444 nm emission lines भी साफ़ दिखीं
    • इस setup (gain 16, time constant 1/8.33 Hz) में maximum measured signal 800 pA और noise floor लगभग 0.2 pA था, यानी dynamic range 4,000:1 (72 dB)
      • बड़ी time constant और कम gain के साथ इसे 100,000:1 तक सुधारा जा सकता है

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1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 2023-09-14
Hacker News की राय

  • यह लेख और प्रोजेक्ट काफ़ी प्रभावशाली है, क्योंकि यह twisted bilayer graphene में superconductivity खोजने वाले व्यक्ति का काम है

    • पता नहीं यह कितना दुर्लभ है, लेकिन 25 साल की उम्र में 14 हज़ार से ज़्यादा citations और उनमें से अधिकतर में first author होना सचमुच कमाल लगता है
    • शुद्ध जिज्ञासा या research के उद्देश्य छोड़ दें, तो सोच रहा हूँ कि क्या ऐसी चीज़ का कोई रोज़मर्रा का, व्यावहारिक उपयोग भी होगा
      आम तौर पर 10,000 डॉलर की चीज़ को 500 डॉलर में बना पाना ही अपने आप में दिलचस्प है

  • सचमुच शानदार प्रोजेक्ट है। मैंने DIY Raman spectrometer बनाने की कोशिश की थी, और वह 100 डॉलर से कम में भी संभव है [1], लेकिन near-infrared spectroscopy निश्चित रूप से और ज़्यादा संभावनाएँ खोलती है
    मैं वैज्ञानिक नहीं हूँ, लेकिन ऐसे tools तक पहुँच पाने का विचार अच्छा लगता है। मेरी समझ के अनुसार Raman spectroscopy asymmetric crystalline molecules तक सीमित है, इसलिए उदाहरण के लिए नमक जैसी चीज़ों में ठीक से reflection मिलना और reading लेना मुश्किल होता है
    सुधार: near-infrared पूरक है। “symmetric stretching vibration वाले molecules में Raman-active vibrations infrared में दिखाई नहीं देते, और asymmetric stretching vibration वाले molecules में infrared-active vibrations Raman spectrum में दिखाई नहीं देते। इसे mutual exclusion principle कहा जाता है, और यही NIR तथा Raman spectroscopy को परस्पर पूरक तकनीक बनाता है” [2]
    मैं सच में यह जानना चाहता हूँ कि क्या इससे plastics में phthalates या metal products में cadmium जैसी heavy metals detect किए जा सकते हैं। अनुभवी लोगों से बात करने पर लगता है कि ऐसी चीज़ों के लिए अंततः sample lab में भेजकर GC/MS करवाना ही सही होगा, फिर भी मैं देखना चाहता हूँ कि क्या तीसरी दुनिया की pharmacies के लिए कई Raman या near-infrared spectrometers बनाए जा सकते हैं। नकली दवाएँ वहाँ वास्तविक समस्या हैं, और ऐसा बने रहना ज़रूरी नहीं है
    [1] https://www.hackteria.org/wiki/images/a/a0/MobPhone_RamanSpe...
    [2] https://www.labmate-online.com/news/mass-spectrometry-and-sp...

    • मैं सस्ते में Raman spectrometer खरीदने या बनाने का तरीका खोज रहा था। अभी मैं एक तीसरी दुनिया के देश में हूँ, और ज़रूरी lenses ढूँढने में अब भी दिक्कत हो रही है। ज़्यादातर वजह मेरी जानकारी की कमी है
      Laser($40): https://a.co/d/0wjNGBz
      Diffraction grating($12): https://a.co/d/6bpO8xm
      Laser focusing lens: नहीं मिला
      Fluorescence collection lens: नहीं मिला
      Focusing lens: नहीं मिला
      Collimating lens: नहीं मिला

  • लागत का बड़ा हिस्सा intended use से आता है। Performance guarantee design failure की ज़िम्मेदारी है, और scientific equipment को अपने उद्देश्य के लिए बहुत consistent होना पड़ता है

    • यह सही है, लेकिन कुछ कामों में जल्दी जवाब चाहिए होता है। कई बार यह किसी दूसरी science के लिए ज़रूरी basic measurement होता है, और 10,000 डॉलर के equipment के बिना दूसरा experiment शुरू तक नहीं किया जा सकता
      hobby optical sensors बनाने वाली जगहें लगभग नहीं हैं। laser चाहिए ऐसे project की तलाश में मेरे पास विकल्प बस छोड़ देने का था, या eBay पर 1980s के आख़िरी दौर का sensor 4000 डॉलर में खरीदकर उसे reverse-engineer करने का—जिसमें न software था, न proprietary cable। 2000s की शुरुआत वाला USB version भी software के बिना 10,000 डॉलर का था, और नए USB3 model के 50,000 डॉलर की तो बात ही छोड़िए
      optical equipment बेहूदा महंगा है, और advanced कामों में भी कभी-कभी सिर्फ basic tools ही काफ़ी होते हैं
    • समय के साथ कीमतें घटती हैं, और कीमतें घटने पर scientific purposes के अलावा भी use cases बनते हैं
      Flir equipment military use के लिए था, लेकिन अब अमेरिकी export restrictions के बिना low-cost Chinese versions कुछ सौ डॉलर के phone dongle के रूप में खरीदे जा सकते हैं, और PCB पर overheating components या घर में खराब insulation वाली जगहें देखी जा सकती हैं
      liquids को precise temperature पर रखना कभी lab का काम था, लेकिन अब 50 डॉलर की sous-vide machine खरीदी जा सकती है। blood oxygen monitor जैसे medical devices भी अब 1 डॉलर/1 euro की रेंज तक आ गए हैं
      कीमत घटने पर ज़्यादा लोग ज़्यादा use cases खोजते हैं, और ज़्यादा companies बनाने लगती हैं, जिससे कीमत और घटती है—एक feedback loop बन जाता है
    • scientific tools की कीमत में known physical units के साथ alignment, measurement range की चौड़ाई और flatness भी शामिल होते हैं। अगर लक्ष्य किसी संकीर्ण range में dynamic system control है, तो specific ज़रूरत के हिसाब से कीमत घटाई जा सकती है

  • लागत घटाने वाली मुख्य implementation यह है कि महंगे InGaAs sensor array के बजाय motor पर लगा single photodiode space को physically scan करता है
    पहले के काम में मैंने 100,000 डॉलर से ज़्यादा के industrial/scientific infrared spectrometers इस्तेमाल किए थे। physical equipment की sensitivity भी अहम है, ख़ासकर fundamental research में, लेकिन practical usability तय करने वाली चीज़ अक्सर software होती है। modern spectrometer software में advanced signal processing और machine learning शामिल होता है

  • academia और national funding agencies के अलावा ऐसी basic science communities और बढ़ें, जिनमें amateurs योगदान दे सकें, तो अच्छा होगा
    amateur astronomy clubs की तरह—amateur astronomers आज भी अपने field में व्यापक योगदान देते हैं। काश वे बड़े scale पर, और ज़्यादा महत्वपूर्ण तरीक़े से योगदान दे सकें। HN पर amateur scientists की posts और ज़्यादा देखना चाहूँगा

    • astronomy ऐसा field है जहाँ amateurs और citizen scientists का योगदान बहुत मूल्यवान है। प्रमुख organizations में American Association of Variable Star Astronomers है, जो variable stars और exoplanets आदि से जुड़े celestial objects का photometry और spectroscopy data जुटाता है, और मैं उसका Executive Director हूँ
      इसके अलावा Society for Astronomical Sciences है, जो व्यापक scope रखता है और equipment पर कुछ focus करता है; Center for Backyard Astrophysics है, जो specific variable stars पर केंद्रित है; और International Occultation and Timing Association है, जो तारों को ढकने वाले asteroid occultations observe करके shapes का अनुमान लगाता है। अधिकांश देशों में भी ऐसी ही organizations हैं
      SAS के भीतर astronomy के लिए automated optical spectrometer FlexSpec 1 बनाने वाला एक group है(https://flexspec1.readthedocs.io/en/latest/). parts की लागत लगभग 500 डॉलर है, और similar devices लगभग 3000 डॉलर में बिकते हैं
    • लेखक स्पष्ट रूप से amateur नहीं हैं। वे condensed matter physics के postdoctoral researcher हैं
    • प्रकृति में जहाँ भी fieldwork होता है, वहाँ amateurs नई species, fossils और minerals खोज रहे हैं

  • अच्छा प्रोजेक्ट है। जरूरत हो तो gain-setting resistor Rf के parallel में low dielectric absorption capacitor Cf लगाकर noise को और average किया जा सकता है
    अगर power-frequency noise लगातार समस्या बनी रहे, तो उसे भी संभाला जा सकता है। एक और सुधार यह होगा कि पूरे system के 1/f noise से निपटने के लिए optical chopper wheel जोड़ा जाए। कमी यह है कि इससे higher sampling rate चाहिए होगा, और बाद में external demodulation और filtering करनी पड़ेगी। साथ ही Cf higher frequencies तक सीमित हो जाता है

  • ऐसा ही एक project है जिसमें single photodiode को एक तरह के pinhole camera के अंदर रखा गया है: https://hackaday.com/2016/05/18/using-missile-tech-to-see-li...

  • इसे, DIY radio telescope और Wi‑Fi radar को देखते हुए, शायद किसी दिन सचमुच का tricorder आ जाए

    • हाल के “Amateur Scientist” links पसंद आ रहे हैं। ऐसे और लेख हों तो अच्छा होगा

  • अगर content animation खत्म होने का इंतजार नहीं करना चाहते, तो ऐसा करें:
    javascript:document.querySelectorAll(".animate-box").forEach(e => { e.classList.remove('animate-box') })

  • बहुत अच्छा है, लेकिन उस 10,000 डॉलर का बड़ा हिस्सा शायद certification cost होगा, जो DIY से नहीं मिलती। hobby use के लिए शानदार है, लेकिन इसे 9500 डॉलर profit लगाकर बेचा नहीं जा सकेगा

    • ऐसा हो सकता है, लेकिन लेखक ने काफी सस्ती और आसान calibration method भी बताई है। commercial product की cost का बड़ा हिस्सा शायद इस बात से आता हो कि यह बहुत कम मात्रा में बिकने वाला device है, और कम sales volume वाले business का overhead बड़ा होता है
      मुमकिन है कि आप business चलाने से जुड़ी बहुत-सी चीजों के लिए पैसे दे रहे हों, जिनकी अकेले DIY बनाने वाले को जरूरत नहीं होती। ऊपर से कई researchers equipment research grants से खरीदते हैं, इसलिए कुछ मामलों में price-sensitive भी नहीं होते
      मुझे शक नहीं कि commercial product pre-calibrated और certified होता है, लेकिन अगर वह certification और calibration ही सच में करीब 9000 डॉलर की पड़ती हो, तो मुझे काफी हैरानी होगी
    • DIY सिर्फ hobby तक सीमित नहीं है
      कंपनियां रोज तय करती हैं कि खुद बनाएं या खरीदें। यह लेख दिखाता है कि ज्यादातर principal investigators से अपेक्षित knowledge और skills के साथ equipment बनाया और validate किया जा सकता है
      अगर मैं lab director होता, तो चाहूंगा कि मेरे पास ऐसे लोग हों जो सही लगे तो खुद बनाने के विकल्प पर विचार कर सकें। इससे system integration और validation को अपनी requirements के हिसाब से ढाला जा सकता है। यही proprietary intellectual property और career growth का material बनता है
    • मुद्दा यह नहीं है कि “इसे बेचकर अमीर बना जा सकता है”, बल्कि यह है कि hobby के तौर पर खुद बनाकर काफी पैसे बचाए जा सकते हैं
    • certification के बारे में पक्का नहीं कह सकता, लेकिन product को design, produce, sell और service करने में काफी overhead लगता है। यह मूल रूप से एक prototype है
      कुछ समय तक चलेगा, लेकिन समस्या आने पर maintenance मुश्किल होगा, और software भी बहुत polished नहीं होगा। commercial spectrometer बेचने में bill of materials में न दिखने वाली बहुत-सी costs होती हैं
      अगर खुद बनाना चाहते हैं तो बढ़िया है, लेकिन सस्ते components वाले single-sensor visible-light spectrometer को भी parts cost के कुल योग के करीब कीमत पर नहीं खरीदा जा सकता
    • अगर lab में इस्तेमाल करना हो, तो ऐसे उपकरणों को अधिकतर खुद calibrate और validate किया जा सकता है। wavelength calibrate करना बहुत आसान है, absolute amplitude इतना आसान नहीं, लेकिन आम तौर पर absolute amplitude की इतनी चिंता नहीं होती। पूरे spectrum में response flatness जरूरत के हिसाब से मुद्दा हो भी सकती है और नहीं भी