تعتبر الأساليب البصرية التحليلية حيوية للمجتمع الحديث لأنها تسمح بتحديد المواد السريعة والآمنة للمواد في المواد الصلبة أو السوائل أو الغازات. تعتمد هذه الطرق على التفاعل بشكل مختلف مع هذه المواد في أجزاء مختلفة من الطيف. على سبيل المثال ، يتمتع طيف الأشعة فوق البنفسجية بوصول مباشر إلى التحولات الإلكترونية داخل مادة ما ، في حين أن Terahertz حساس للغاية للاهتزازات الجزيئية.
صورة فنية لطيف نبض منتصف الأشعة تحت الحمراء في خلفية المجال الكهربائي الذي يولد النبض
وقد مكنت العديد من التقنيات التي تم تطويرها على مر السنين فرط الفصوص والتصوير ، مما يسمح للعلماء بمراقبة الظواهر مثل سلوك الجزيئات أثناء طيها أو تدور أو تهتز من أجل فهم علامات السرطان وغازات الدفيئة والملوثات وحتى المواد الضارة. لقد أثبتت هذه التقنيات الحساسة للمخطوطات أنها مفيدة في مجالات مثل الكشف عن الأغذية ، والاستشعار الكيميائي الحيوي ، وحتى التراث الثقافي ، ويمكن استخدامها لدراسة بنية الآثار أو اللوحات أو المواد النحتية.
كان التحدي الذي طال أمده هو عدم وجود مصادر ضوئية مضغوطة قادرة على تغطية مثل هذا النطاق الطيفي الكبير والسطوع الكافي. يمكن أن توفر Synchrotrons تغطية طيفية ، لكنها تفتقر إلى التماسك الزمني للليزر ، ولا يمكن استخدام مصادر الضوء هذه إلا في مرافق المستخدم على نطاق واسع.
في دراسة حديثة نشرت في Nature Photonics ، فريق دولي من الباحثين من المعهد الإسباني للعلوم الضوئية ، ومعهد ماكس بلانك للعلوم البصرية ، وجامعة ولاية كوبان ، ومعهد ماكس المولود للبصريات غير الخطية والطيفية الفائقة ، من بين أمور أخرى ، ومصدر عالي في منتصف الوسط. فهو يجمع بين الألياف الكريستالية الضوئية المضادة للنفخ مع بلورة غير خطية جديدة. يوفر الجهاز طيفًا متماسكًا من 340 نانومتر إلى 40،000 نانومتر مع سطوع طيفيين إلى خمسة أوامر من حجم أعلى من واحدة من ألمع أجهزة Synchrotron.
وقال الباحثون إن الدراسات المستقبلية ستستخدم مدة النبض المنخفضة لمصدر الضوء لإجراء تحليل المجال الزمني للمواد والمواد ، مما يفتح طرقًا جديدة لطرق القياس متعددة الوسائط في مجالات مثل التحليل الطيفي الجزيئي أو الكيمياء الفيزيائية أو فيزياء الحالة الصلبة.
وقت النشر: أكتوبر -16-2023