Tiến bộ lớn, các nhà khoa học phát triển nguồn sáng kết hợp độ sáng cao mới!

Phương pháp quang học phân tích là 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 khí. Các phương pháp này dựa vào ánh sáng tương tác khác nhau với các chất này ở các phần khác nhau của quang phổ. Ví dụ, phổ cực tím có quyền truy cập trực tiếp vào 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 của phổ xung hồng ngoại ở nền của điện trường tạo ra xung

Nhiều công nghệ phát triển trong nhiều năm qua đã cho phép soi siêu âm và hình ảnh, cho phép các nhà khoa học quan sát các hiện tượng như hành vi của các phân tử khi chúng gấp, quay hoặc rung để hiểu các dấu hiệu ung thư, khí nhà kính, chất ô nhiễm và thậm chí các chất có hại. Những công nghệ siêu âm này đã được chứng minh là 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 cổ vật, tranh vẽ hoặc vật liệu điêu khắc.

Một thách thức lâu dài là thiếu các nguồn ánh sáng nhỏ gọn có khả năng bao phủ phạm vi phổ lớn như vậy và độ sáng đủ. Synchrotrons có thể cung cấp độ che phủ quang phổ, nhưng chúng thiếu sự gắn kết thời gian của laser và các nguồn ánh 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 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 Quang học phi tuyến tính và Viện Max Born, Nguồn. Nó kết hợp một sợi tinh thể photonic chống tăng cộng với sợi quang với một tinh thể phi tuyến mới lạ. Thiết bị cung cấp phổ kết hợp từ 340nm đến 40.000nm với độ sáng quang phổ cao hai đến năm bậc so với một trong các thiết bị synchrotron sáng nhất.

Các nghiên cứu trong tương lai sẽ sử dụng thời gian xung thời kỳ thấp của nguồn sáng để thực hiện phân tích miền thời gian các chất và vật liệu, mở ra các con đường mới cho các phương pháp đo đa phương thức trong các khu vực như quang phổ phân tử, hóa học vật lý hoặc vật lý trạng thái rắn, các nhà nghiên cứu cho biết.