Analītiskās optiskās metodes ir ļoti svarīgas mūsdienu sabiedrībai, jo tās ļauj ātri un droši identificēt vielas cietās vielās, šķidrumos vai gāzēs. Šīs metodes ir atkarīgas no gaismas, kas atšķirīgi mijiedarbojas ar šīm vielām dažādās spektra daļās. Piemēram, ultravioletajam spektram ir tieša piekļuve elektroniskām pārejām vielas iekšienē, savukārt terahercs ir ļoti jutīgs pret molekulārajām vibrācijām.
Vidēja infrasarkanā impulsa spektra māksliniecisks attēls elektriskā lauka fonā, kas rada impulsu
Daudzas gadu gaitā izstrādātās tehnoloģijas ir ļāvušas veikt hiperspektroskopiju un attēlveidošanu, ļaujot zinātniekiem novērot tādas parādības kā molekulu uzvedību, tām salokoties, griežoties vai vibrējot, lai izprastu vēža marķierus, siltumnīcefekta gāzes, piesārņotājus un pat kaitīgas vielas. Šīs īpaši jutīgās tehnoloģijas ir izrādījušās noderīgas tādās jomās kā pārtikas noteikšana, bioķīmiskā uztveršana un pat kultūras mantojums, un tās var izmantot senlietu, gleznu vai skulptūru materiālu struktūras pētīšanai.
Ilgstošs izaicinājums ir bijis kompaktu gaismas avotu trūkums, kas spēj aptvert tik lielu spektra diapazonu un pietiekamu spilgtumu. Sinhrotroni var nodrošināt spektrālo pārklājumu, taču tiem trūkst lāzeru laika koherences, un šādus gaismas avotus var izmantot tikai liela mēroga lietotāju telpās.
Nesenā pētījumā, kas publicēts žurnālā Nature Photonics, cita starpā ziņo starptautiska pētnieku komanda no Spānijas Fotonikas zinātņu institūta, Kubanas Valsts universitātes Maksa Planka Optisko zinātņu institūta un Maksa Borna Nelineārās optikas un ultraātrās spektroskopijas institūta. kompakts, augsta spilgtuma vidējā infrasarkanā draivera avots. Tas apvieno piepūšamo antirezonanses gredzena fotoniskā kristāla šķiedru ar jaunu nelineāru kristālu. Ierīce nodrošina saskaņotu spektru no 340 nm līdz 40 000 nm ar spektrālo spilgtumu, kas ir par divām līdz piecām kārtām augstāks nekā vienai no spilgtākajām sinhrotronu ierīcēm.
Pētnieki teica, ka turpmākajos pētījumos tiks izmantots gaismas avota zema perioda impulsa ilgums, lai veiktu vielu un materiālu laika domēna analīzi, paverot jaunas iespējas multimodālām mērīšanas metodēm tādās jomās kā molekulārā spektroskopija, fizikālā ķīmija vai cietvielu fizika.
Izlikšanas laiks: 16. oktobris 2023