Analityczne metody optyczne są niezbędne dla współczesnego społeczeństwa, ponieważ pozwalają na szybką i bezpieczną identyfikację substancji w ciałach stałych, cieczach lub gazach.Metody te polegają na odmiennej interakcji światła z tymi substancjami w różnych częściach widma.Na przykład widmo ultrafioletowe ma bezpośredni dostęp do przejść elektronowych wewnątrz substancji, podczas gdy teraherc jest bardzo wrażliwy na wibracje molekularne.
Artystyczny obraz widma impulsów średniej podczerwieni na tle pola elektrycznego generującego impuls
Wiele technologii opracowanych na przestrzeni lat umożliwiło hiperspektroskopię i obrazowanie, umożliwiając naukowcom obserwację takich zjawisk, jak zachowanie cząsteczek podczas ich fałdowania, wirowania lub wibracji, w celu zrozumienia markerów nowotworowych, gazów cieplarnianych, substancji zanieczyszczających, a nawet substancji szkodliwych.Te ultraczułe technologie okazały się przydatne w takich obszarach, jak wykrywanie żywności, wykrywanie biochemiczne, a nawet dziedzictwo kulturowe i mogą być wykorzystywane do badania struktury antyków, obrazów i materiałów rzeźbiarskich.
Od dawna wyzwaniem był brak kompaktowych źródeł światła zdolnych pokryć tak duży zakres widmowy i wystarczającą jasność.Synchrotrony mogą zapewnić pokrycie widma, ale brakuje im czasowej spójności laserów, a takie źródła światła mogą być używane tylko w obiektach użytkowników na dużą skalę.
W niedawnym badaniu opublikowanym w Nature Photonics międzynarodowy zespół badaczy, między innymi z Hiszpańskiego Instytutu Nauk Fotonicznych, Instytutu Nauk Optycznych Maxa Plancka, Uniwersytetu Stanowego Kuban i Instytutu Optyki Nieliniowej i Ultraszybkiej Spektroskopii im. Maxa Borna, donosi, że kompaktowe źródło sterownika średniej podczerwieni o wysokiej jasności.Łączy w sobie nadmuchiwane włókno z kryształu fotonicznego z pierścieniem antyrezonansowym z nowatorskim kryształem nieliniowym.Urządzenie zapewnia spójne widmo od 340 nm do 40 000 nm z jasnością widmową o dwa do pięciu rzędów wielkości wyższą niż jedno z najjaśniejszych urządzeń synchrotronowych.
Przyszłe badania wykorzystają czas trwania impulsu o niskim okresie źródła światła do przeprowadzenia analizy substancji i materiałów w dziedzinie czasu, otwierając nowe możliwości dla multimodalnych metod pomiarowych w takich obszarach jak spektroskopia molekularna, chemia fizyczna czy fizyka ciała stałego - twierdzą naukowcy.
Czas publikacji: 16 października 2023 r