Σημαντική πρόοδος, οι επιστήμονες αναπτύσσουν νέα υψηλή φωτεινότητα συνεκτική πηγή φωτός!

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

Μια καλλιτεχνική εικόνα του φάσματος παλμού μεσαίας υπέρυθρης ακτινοβολίας στο φόντο του ηλεκτρικού πεδίου που παράγει τον παλμό

Πολλές τεχνολογίες που αναπτύχθηκαν με την πάροδο των ετών έχουν επιτρέψει την υπερφασματική και απεικόνιση, επιτρέποντας στους επιστήμονες να παρατηρούν φαινόμενα όπως η συμπεριφορά των μορίων καθώς διπλώνουν, περιστρέφονται ή δονούν για να κατανοήσουν τους δείκτες καρκίνου, τα αέρια του θερμοκηπίου, τους ρύπους και ακόμη και τις επιβλαβείς ουσίες. Αυτές οι υπερηχητικές τεχνολογίες έχουν αποδειχθεί χρήσιμες σε τομείς όπως η ανίχνευση τροφίμων, η βιοχημική ανίχνευση και ακόμη και η πολιτιστική κληρονομιά και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να μελετήσουν τη δομή των αρχαιοτήτων, των ζωγραφιών ή των γλυπτικών υλικών.

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

Σε μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Nature Photonics, μια διεθνής ομάδα ερευνητών από το Ισπανικό Ινστιτούτο Φωτονικών Επιστημών, το Ινστιτούτο Οπτικών Επιστημών του Max Planck, το Kuban State University και το Max Born Institute for Nonlinear Optics και Ultrafast Spectroscopy Συνδυάζει μια φουσκωτή αντι-συντονισμένη φωτονική κρυσταλλική ίνες με ένα 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 υψηλότεροι από μία από τις πιο φωτεινές συσκευές synchrotron.

Οι μελλοντικές μελέτες θα χρησιμοποιήσουν τη διάρκεια παλμού χαμηλής περιόδου της πηγής φωτός για να πραγματοποιήσουν ανάλυση χρονικού πεδίου των ουσιών και υλικών, ανοίγοντας νέες οδούς για μεθόδους μέτρησης πολυτροπικών μέτρησης σε περιοχές όπως η μοριακή φασματοσκοπία, η φυσική χημεία ή η φυσική στερεάς κατάστασης, ανέφεραν οι ερευνητές.