Analitiniai optiniai metodai yra gyvybiškai svarbūs šiuolaikinei visuomenei, nes jie leidžia greitai ir saugiai identifikuoti medžiagas kietose medžiagose, skysčiuose ar dujose. Šie metodai remiasi tuo, kad šviesa skirtingai sąveikauja su šiomis medžiagomis skirtingose spektro dalyse. Pavyzdžiui, ultravioletinis spektras turi tiesioginę prieigą prie elektroninių perėjimų medžiagos viduje, o terahercas yra labai jautrus molekulių vibracijoms.
Meniškas vidutinio infraraudonojo spektro impulsų vaizdas elektrinio lauko, kuris generuoja impulsą, fone
Daug per daugelį metų sukurtų technologijų leido taikyti hiperspektroskopiją ir vaizdavimą, leisdamos mokslininkams stebėti tokius reiškinius kaip molekulių elgesys joms lankstantis, besisukant ar vibruojant, siekiant suprasti vėžio žymenis, šiltnamio efektą sukeliančias dujas, teršalus ir net kenksmingas medžiagas. Šios itin jautrios technologijos pasirodė esančios naudingos tokiose srityse kaip maisto aptikimas, biocheminis jutimas ir net kultūros paveldas, ir gali būti naudojamos antikvarinių daiktų, paveikslų ar skulptūrinių medžiagų struktūrai tirti.
Ilgalaikis iššūkis buvo kompaktiškų šviesos šaltinių, galinčių aprėpti tokį platų spektrinį diapazoną ir užtikrinti pakankamą ryškumą, trūkumas. Sinchrotronai gali užtikrinti spektrinį aprėptį, tačiau jiems trūksta lazerių laikinio koherencijos, todėl tokie šviesos šaltiniai gali būti naudojami tik didelio masto vartotojų įrenginiuose.
Nesenčiame žurnale „Nature Photonics“ paskelbtame tyrime tarptautinė tyrėjų komanda iš Ispanijos fotonikos mokslų instituto, Maxo Plancko optikos mokslų instituto, Kubano valstybinio universiteto ir Maxo Borno netiesinės optikos ir ultrasparčiosios spektroskopijos instituto bei kitų autorių pristatė kompaktišką, didelio ryškumo vidutinio infraraudonojo spinduliavimo šaltinio šaltinį. Jame sujungta pripučiama antirezonansinė žiedinė fotoninio kristalo skaidula su nauju netiesiniu kristalu. Įrenginys skleidžia koherentinį spektrą nuo 340 nm iki 40 000 nm, o spektrinis ryškumas yra nuo dviejų iki penkių dydžių eilių didesnis nei vieno iš ryškiausių sinchrotroninių įtaisų.
Pasak tyrėjų, būsimuose tyrimuose bus naudojama šviesos šaltinio trumpojo periodo impulso trukmė medžiagų ir medžiagų laiko srities analizei atlikti, atveriant naujas galimybes daugiarūšiams matavimo metodams tokiose srityse kaip molekulinė spektroskopija, fizikinė chemija ar kietojo kūno fizika.
Įrašo laikas: 2023 m. spalio 16 d.