Analyyttiset optiset menetelmät ovat välttämättömiä nykyaikaiselle yhteiskunnalle, koska ne mahdollistavat aineiden nopean ja turvallisen tunnistamisen kiinteissä aineissa, nesteissä tai kaasuissa. Nämä menetelmät luottavat valoon, joka on vuorovaikutuksessa eri tavalla näiden aineiden kanssa spektrin eri osissa. Esimerkiksi ultraviolettispektrillä on suora pääsy elektronisiin siirtymiin aineen sisällä, kun taas terahertsit ovat erittäin herkkiä molekyylin värähtelyille.
Pulssin tuottavan sähkökentän taustalla oleva taiteellinen kuva keskipitkän infrapunapulssispektrin kanssa
Monet vuosien varrella kehitetyt tekniikat ovat mahdollistaneet hyperspektroskopian ja kuvantamisen, jolloin tutkijat voivat tarkkailla ilmiöitä, kuten molekyylien käyttäytymistä, kun ne taittuvat, pyörivät tai värähtelevät syöpamerkkien, kasvihuonekaasujen, epäpuhtauksien ja jopa haitallisten aineiden ymmärtämiseksi. Nämä ultraherkät tekniikat ovat osoittautuneet hyödyllisiksi muun muassa elintarvikkeiden havaitsemisen, biokemiallisen tunnistuksen ja jopa kulttuuriperinnön alueilla, ja niitä voidaan käyttää muinaisten, maalausten tai veistosmateriaalien rakenteen tutkimiseen.
Pitkäaikainen haaste on ollut kompaktien valonlähteiden puute, joka pystyy kattamaan niin suuren spektrialueen ja riittävän kirkkauden. Synkrotronit voivat tarjota spektrin kattavuutta, mutta niistä puuttuu laserien ajallinen johdonmukaisuus, ja tällaisia valonlähteitä voidaan käyttää vain suurissa käyttäjätiloissa.
Äskettäisessä tutkimuksessa, joka julkaistiin Nature Photonics, kansainvälinen tutkijaryhmä Espanjan fotonitieteiden instituutista, Max Planckin optisten tieteiden instituutista, Kuban State Universitystä ja Epälineaarisen optiikan ja UltraFast-spektroskopian Max Born Institute -yrityksestä, raportoi kompakti, korkean kirkkaan keskuksen keskeneräisen kuljettajan lähde. Siinä yhdistyvät puhallettavan resonanssin vastaisen renkaan fotonisen kidekuitun uuden epälineaarisen kiteen kanssa. Laite tarjoaa koherentin spektrin välillä 340 nm - 40 000 nm spektrin kirkkaudella kaksi tai viisi suuruusluokkaa korkeampi kuin yksi kirkkaimmista synkrotronilaitteista.
Tulevissa tutkimuksissa käytetään valonlähteen matalajakson pulssin kestoa aineiden ja materiaalien aika-alueen analysoimiseksi, avaamalla uusia tapoja multimodaalisille mittausmenetelmille sellaisilla aloilla kuin molekyylispektroskopia, fysikaalinen kemia tai solid-state-fysiikka, tutkijat sanoivat.
Viestin aika: lokakuu 16-2023