Analytické optické metódy sú pre modernú spoločnosť životne dôležité, pretože umožňujú rýchlu a bezpečnú identifikáciu látok v tuhých látkach, kvapalinách alebo plynoch. Tieto metódy sa spoliehajú na svetlo interagujúce odlišne s týmito látkami v rôznych častiach spektra. Napríklad ultrafialové spektrum má priamy prístup k elektronickým prechodom vo vnútri látky, zatiaľ čo Terahertz je veľmi citlivý na molekulárne vibrácie.
Umelecký obraz stredného infračerveného impulzného spektra v pozadí elektrického poľa, ktoré generuje impulz
Mnoho technológií vyvinutých v priebehu rokov umožnilo hyperspektroskopiu a zobrazovanie, čo vedcom umožňuje pozorovať javy, ako je správanie molekúl pri zložení, točení alebo vibráciách, aby pochopili markery rakoviny, skleníkové plyny, znečisťujúce látky a dokonca aj škodlivé látky. Tieto ultrasenzitívne technológie sa ukázali ako užitočné v oblastiach, ako je detekcia potravín, biochemické snímanie a dokonca aj kultúrne dedičstvo, a môžu sa použiť na štúdium štruktúry starožitností, obrazov alebo sochárskych materiálov.
Dlhodobou výzvou bola nedostatok kompaktných zdrojov svetla, ktoré sú schopné pokryť taký veľký spektrálny rozsah a dostatočný jas. Synchrotróny môžu poskytnúť spektrálne pokrytie, ale chýba im časová koherencia laserov a takéto svetelné zdroje sa dajú použiť iba vo veľkých používateľských zariadeniach.
V nedávnej štúdii publikovanej v Nature Photonics, medzinárodný tím vedcov zo Španielskeho inštitútu fotonických vied, Max Planck Institute for Optical Sciences, Kuban State University a MAX Born Institute for nelineárny optický a ultrafast spektroskopiu, okrem iného hlásia kompaktný, vysoký svetový zdroj vodiča. Kombinuje nafukovacie protirezonantné kruhové fotonické kryštalické vlákno s novým nelineárnym kryštálom. Zariadenie dodáva koherentné spektrum od 340 nm do 40 000 nm so spektrálnym jasom o dva až päť rádov vyššie ako jedno z najjasnejších synchrotrónových zariadení.
Budúce štúdie budú používať nízko obdobie impulzov zdroja svetelného zdroja na vykonanie analýzy časovej domény látok a materiálov, čím sa otvárajú nové spôsoby metód multimodálneho merania v oblastiach, ako je molekulárna spektroskopia, fyzikálna chémia alebo fyzika tuhého štátu, uviedli vedci.
Čas príspevku: október 16-2023