روش‌های نوری تحلیلی برای جامعه مدرن حیاتی هستند زیرا امکان شناسایی سریع و ایمن مواد در جامدات، مایعات یا گازها را فراهم می‌کنند. این روش‌ها بر تعامل نور با این مواد در بخش‌های مختلف طیف متکی هستند. به عنوان مثال، طیف فرابنفش دسترسی مستقیم به انتقال های الکترونیکی درون یک ماده دارد، در حالی که تراهرتز به ارتعاشات مولکولی بسیار حساس است.
تصویری هنری از طیف پالس مادون قرمز میانی در پس‌زمینه میدان الکتریکی که پالس را تولید می‌کند.
بسیاری از فناوری‌هایی که طی سال‌ها توسعه یافته‌اند، ابرطیف‌سنجی و تصویربرداری را فعال کرده‌اند و به دانشمندان این امکان را می‌دهند که پدیده‌هایی مانند رفتار مولکول‌ها را هنگام تا شدن، چرخش یا ارتعاش مشاهده کنند تا نشانگرهای سرطان، گازهای گلخانه‌ای، آلاینده‌ها و حتی مواد مضر را درک کنند. این فناوری‌های فوق حساس در زمینه‌هایی مانند تشخیص غذا، سنجش بیوشیمیایی و حتی میراث فرهنگی مفید هستند و می‌توانند برای مطالعه ساختار آثار باستانی، نقاشی‌ها یا مواد مجسمه‌سازی مورد استفاده قرار گیرند.
یک چالش طولانی مدت نبود منابع نوری فشرده است که قادر به پوشش چنین محدوده طیفی بزرگ و روشنایی کافی باشد. سنکروترون ها می توانند پوشش طیفی را فراهم کنند، اما فاقد انسجام زمانی لیزرها هستند و چنین منابع نوری فقط در امکانات کاربری در مقیاس بزرگ قابل استفاده هستند.
در مطالعه‌ای که اخیراً در Nature Photonics منتشر شده است، یک تیم بین‌المللی از محققان از مؤسسه علوم فوتونیک اسپانیا، مؤسسه علوم نوری ماکس پلانک، دانشگاه ایالتی کوبان، و مؤسسه ماکس بورن برای اپتیک غیرخطی و طیف‌سنجی فوق‌سریع گزارش می‌دهند. یک منبع درایور فشرده و با روشنایی بالا مادون قرمز میانی. این فیبر کریستال فوتونیک حلقه بادی ضد تشدید را با یک کریستال غیرخطی جدید ترکیب می کند. این دستگاه طیف منسجمی از 340 نانومتر تا 40000 نانومتر با روشنایی طیفی دو تا پنج مرتبه بالاتر از یکی از درخشان‌ترین دستگاه‌های سنکروترون ارائه می‌کند.
به گفته محققان، مطالعات آینده از مدت زمان پالس کم پریود منبع نور برای انجام تجزیه و تحلیل حوزه زمانی مواد و مواد استفاده خواهد کرد و راه های جدیدی را برای روش های اندازه گیری چندوجهی در زمینه هایی مانند طیف سنجی مولکولی، شیمی فیزیک یا فیزیک حالت جامد باز خواهد کرد.
زمان ارسال: اکتبر-16-2023