Σημαντική πρόοδος, οι επιστήμονες αναπτύσσουν νέα συνεκτική πηγή φωτός υψηλής φωτεινότητας!

Οι αναλυτικές οπτικές μέθοδοι είναι ζωτικής σημασίας για τη σύγχρονη κοινωνία, επειδή επιτρέπουν την ταχεία και ασφαλή ταυτοποίηση ουσιών σε στερεά, υγρά ή αέρια. Αυτές οι μέθοδοι βασίζονται στο φως που αλληλεπιδρά διαφορετικά με αυτές τις ουσίες σε διαφορετικά μέρη του φάσματος. Για παράδειγμα, το υπεριώδες φάσμα έχει άμεση πρόσβαση σε ηλεκτρονικές μεταβάσεις μέσα σε μια ουσία, ενώ το terahertz είναι πολύ ευαίσθητο στις μοριακές δονήσεις.

Μια καλλιτεχνική εικόνα του μεσαίου υπέρυθρου φάσματος παλμών στο φόντο του ηλεκτρικού πεδίου που δημιουργεί τον παλμό

Πολλές τεχνολογίες που αναπτύχθηκαν όλα αυτά τα χρόνια επέτρεψαν την υπερφασματοσκοπία και την απεικόνιση, επιτρέποντας στους επιστήμονες να παρατηρούν φαινόμενα όπως η συμπεριφορά των μορίων καθώς αναδιπλώνονται, περιστρέφονται ή δονούνται, προκειμένου να κατανοήσουν τους καρκινικούς δείκτες, τα αέρια του θερμοκηπίου, τους ρύπους, ακόμη και τις επιβλαβείς ουσίες. Αυτές οι υπερευαίσθητες τεχνολογίες έχουν αποδειχθεί χρήσιμες σε τομείς όπως η ανίχνευση τροφίμων, η βιοχημική ανίχνευση, ακόμη και η πολιτιστική κληρονομιά, και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μελέτη της δομής αρχαιοτήτων, πινάκων ζωγραφικής ή γλυπτικών υλικών.

Μια μακροχρόνια πρόκληση ήταν η έλλειψη συμπαγών πηγών φωτός ικανών να καλύπτουν τόσο μεγάλο φασματικό εύρος και επαρκή φωτεινότητα. Τα σύγχρονα μπορούν να παρέχουν φασματική κάλυψη, αλλά στερούνται τη χρονική συνοχή των λέιζερ και τέτοιες πηγές φωτός μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο σε εγκαταστάσεις χρηστών μεγάλης κλίμακας.

Σε μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature Photonics, μια διεθνής ομάδα ερευνητών από το Ισπανικό Ινστιτούτο Φωτονικών Επιστημών, το Ινστιτούτο Οπτικών Επιστημών Max Planck, το Κρατικό Πανεπιστήμιο Kuban και το Ινστιτούτο Max Born για Μη Γραμμική Οπτική και Υπερταχεία Φασματοσκοπία, μεταξύ άλλων, αναφέρουν μια συμπαγής πηγή προγράμματος οδήγησης μεσαίας υπέρυθρης φωτεινότητας. Συνδυάζει μια φουσκωτή φωτονική κρυσταλλική ίνα με αντισυντονιστικό δακτύλιο με έναν νέο μη γραμμικό κρύσταλλο. Η συσκευή παρέχει ένα συνεκτικό φάσμα από 340 nm έως 40.000 nm με φασματική φωτεινότητα δύο έως πέντε τάξεις μεγέθους υψηλότερη από μία από τις φωτεινότερες συσκευές σύγχροτρον.

Οι μελλοντικές μελέτες θα χρησιμοποιήσουν τη διάρκεια παλμού χαμηλής περιόδου της πηγής φωτός για να πραγματοποιήσουν ανάλυση χρονικού τομέα ουσιών και υλικών, ανοίγοντας νέους δρόμους για πολυτροπικές μεθόδους μέτρησης σε τομείς όπως η μοριακή φασματοσκοπία, η φυσική χημεία ή η φυσική στερεάς κατάστασης, είπαν οι ερευνητές.