Analytiske optiske metoder er afgørende for det moderne samfund, fordi de giver mulighed for hurtig og sikker identifikation af stoffer i faste stoffer, væsker eller gasser.Disse metoder er afhængige af lys, der interagerer forskelligt med disse stoffer i forskellige dele af spektret.For eksempel har det ultraviolette spektrum direkte adgang til elektroniske overgange inde i et stof, mens terahertz er meget følsomt over for molekylære vibrationer.
Et kunstnerisk billede af det mellem-infrarøde pulsspektrum i baggrunden af det elektriske felt, der genererer pulsen
Mange teknologier, der er udviklet gennem årene, har muliggjort hyperspektroskopi og billeddannelse, hvilket gør det muligt for forskere at observere fænomener som molekylers adfærd, når de folder, spinder eller vibrerer for at forstå kræftmarkører, drivhusgasser, forurenende stoffer og endda skadelige stoffer.Disse ultrafølsomme teknologier har vist sig nyttige inden for områder som fødevaredetektion, biokemisk sansning og endda kulturarv og kan bruges til at studere strukturen af antikviteter, malerier eller skulpturelle materialer.
En langvarig udfordring har været manglen på kompakte lyskilder, der er i stand til at dække et så stort spektralområde og tilstrækkelig lysstyrke.Synkrotroner kan give spektral dækning, men de mangler den tidsmæssige sammenhæng af lasere, og sådanne lyskilder kan kun bruges i store brugerfaciliteter.
I en nylig undersøgelse offentliggjort i Nature Photonics rapporterer blandt andet et internationalt hold af forskere fra det spanske institut for fotoniske videnskaber, Max Planck Institute for Optical Sciences, Kuban State University og Max Born Institute for N-linear Optics and Ultrafast Spectroscopy. en kompakt melleminfrarød driverkilde med høj lysstyrke.Den kombinerer en oppustelig fotonisk krystalfiber med antiresonans ring med en ny ikke-lineær krystal.Enheden leverer et sammenhængende spektrum fra 340 nm til 40.000 nm med en spektral lysstyrke to til fem størrelsesordener højere end en af de lyseste synkrotronenheder.
Fremtidige undersøgelser vil bruge lyskildens lav-periode pulsvarighed til at udføre tidsdomæneanalyse af stoffer og materialer, hvilket åbner nye veje for multimodale målemetoder inden for områder som molekylær spektroskopi, fysisk kemi eller faststoffysik, sagde forskerne.
Indlægstid: 16. oktober 2023