Analytické optické metódy sú pre modernú spoločnosť životne dôležité, pretože umožňujú rýchlu a bezpečnú identifikáciu látok v pevných látkach, kvapalinách alebo plynoch. Tieto metódy sa spoliehajú na to, že svetlo interaguje 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 spektra impulzov na 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, keď sa skladajú, otáčajú alebo vibrujú, 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 možno ich použiť na štúdium štruktúry starožitností, malieb alebo sochárskych materiálov.
Dlhodobou výzvou bol nedostatok kompaktných svetelných zdrojov schopných pokryť taký veľký spektrálny rozsah a dostatočný jas. Synchrotróny môžu poskytnúť spektrálne pokrytie, ale chýba im časová koherencia laserov a takéto svetelné zdroje je možné použiť iba vo veľkých užívateľských zariadeniach.
V nedávnej štúdii publikovanej v Nature Photonics medzinárodný tím výskumníkov zo Španielskeho inštitútu fotonických vied, Inštitútu Maxa Plancka pre optické vedy, Kubanskej štátnej univerzity a Inštitútu Maxa Borna pre nelineárnu optiku a ultrarýchlu spektroskopiu, okrem iných, uvádza kompaktný stredný infračervený budiaci zdroj s vysokým jasom. Kombinuje nafukovacie antirezonančné prstencové vlákno fotonického kryštálu s novým nelineárnym kryštálom. Zariadenie poskytuje koherentné spektrum od 340 nm do 40 000 nm so spektrálnou jasnosťou o dva až päť rádov vyššou ako jedno z najjasnejších synchrotrónových zariadení.
Budúce štúdie využijú krátke trvanie pulzu svetelného zdroja na vykonanie analýzy látok a materiálov v časovej oblasti, čím sa otvoria nové cesty pre multimodálne metódy merania v oblastiach, ako je molekulárna spektroskopia, fyzikálna chémia alebo fyzika pevných látok, uviedli vedci.
Čas odoslania: 16. októbra 2023