Các phương pháp quang học phân tích rất quan trọng đối với xã hội hiện đại vì chúng cho phép xác định nhanh chóng và an toàn các chất trong chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí. Các phương pháp này dựa trên ánh sáng tương tác khác nhau với các chất này ở các phần khác nhau của quang phổ. Ví dụ, quang phổ cực tím có thể tiếp cận trực tiếp đến các chuyển đổi điện tử bên trong một chất, trong khi terahertz rất nhạy cảm với các rung động phân tử.
Một hình ảnh nghệ thuật về quang phổ xung hồng ngoại ở giữa nền của trường điện tạo ra xung
Nhiều công nghệ được phát triển trong nhiều năm qua đã cho phép siêu quang phổ và hình ảnh, cho phép các nhà khoa học quan sát các hiện tượng như hành vi của các phân tử khi chúng gấp lại, quay hoặc rung động để hiểu các dấu hiệu ung thư, khí nhà kính, chất ô nhiễm và thậm chí cả các chất có hại. Các công nghệ siêu nhạy này đã chứng minh được tính hữu ích trong các lĩnh vực như phát hiện thực phẩm, cảm biến sinh hóa và thậm chí là di sản văn hóa, và có thể được sử dụng để nghiên cứu cấu trúc của đồ cổ, tranh vẽ hoặc vật liệu điêu khắc.
Một thách thức lâu dài là thiếu các nguồn sáng nhỏ gọn có khả năng bao phủ một phạm vi quang phổ lớn như vậy và độ sáng đủ. Máy gia tốc đồng bộ có thể cung cấp phạm vi quang phổ, nhưng chúng thiếu tính nhất quán về mặt thời gian của laser và các nguồn sáng như vậy chỉ có thể được sử dụng trong các cơ sở người dùng quy mô lớn.
Trong một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí Nature Photonics, một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế từ Viện Khoa học Photonic Tây Ban Nha, Viện Khoa học Quang học Max Planck, Đại học Bang Kuban và Viện Max Born về Quang học Phi tuyến tính và Phổ học Siêu nhanh, cùng nhiều đơn vị khác, đã báo cáo một nguồn điều khiển hồng ngoại giữa nhỏ gọn, độ sáng cao. Nó kết hợp một sợi tinh thể photonic vòng chống cộng hưởng có thể bơm hơi với một tinh thể phi tuyến tính mới. Thiết bị này cung cấp một quang phổ đồng nhất từ 340 nm đến 40.000 nm với độ sáng quang phổ cao hơn từ hai đến năm cấp độ so với một trong những thiết bị synchrotron sáng nhất.
Các nhà nghiên cứu cho biết các nghiên cứu trong tương lai sẽ sử dụng thời lượng xung thấp của nguồn sáng để thực hiện phân tích miền thời gian của các chất và vật liệu, mở ra hướng đi mới cho các phương pháp đo lường đa phương thức trong các lĩnh vực như quang phổ phân tử, hóa học vật lý hoặc vật lý trạng thái rắn.
Thời gian đăng: 16-10-2023