Analitik optik yöntemler, katı, sıvı veya gaz halindeki maddelerin hızlı ve güvenli bir şekilde tanımlanmasına olanak sağladığı için modern toplum için hayati öneme sahiptir. Bu yöntemler, ışığın spektrumun farklı bölgelerinde bu maddelerle farklı şekilde etkileşime girmesine dayanır. Örneğin, ultraviyole spektrumu bir maddenin içindeki elektronik geçişlere doğrudan erişim sağlarken, terahertz moleküler titreşimlere karşı çok hassastır.
Darbe oluşturan elektrik alanının arka planında orta kızılötesi darbe spektrumunun sanatsal bir görüntüsü.
Yıllar içinde geliştirilen birçok teknoloji, hiperspektroskopi ve görüntülemeyi mümkün kılarak bilim insanlarının kanser belirteçlerini, sera gazlarını, kirleticileri ve hatta zararlı maddeleri anlamak için moleküllerin katlanma, dönme veya titreşme gibi davranışlarını gözlemlemelerine olanak sağlamıştır. Bu ultra hassas teknolojiler, gıda tespiti, biyokimyasal algılama ve hatta kültürel miras gibi alanlarda faydalı olduğunu kanıtlamış olup, antik eserlerin, resimlerin veya heykel malzemelerinin yapısını incelemek için kullanılabilir.
Uzun süredir devam eden bir sorun, bu kadar geniş bir spektral aralığı kapsayabilen ve yeterli parlaklığa sahip kompakt ışık kaynaklarının eksikliğidir. Senkrotronlar spektral kapsama sağlayabilir, ancak lazerlerin zamansal tutarlılığından yoksundurlar ve bu tür ışık kaynakları yalnızca büyük ölçekli kullanıcı tesislerinde kullanılabilir.
Nature Photonics dergisinde yayınlanan yakın tarihli bir çalışmada, İspanyol Fotonik Bilimler Enstitüsü, Max Planck Optik Bilimler Enstitüsü, Kuban Devlet Üniversitesi ve Max Born Doğrusal Olmayan Optik ve Ultra Hızlı Spektroskopi Enstitüsü'nden araştırmacılardan oluşan uluslararası bir ekip, kompakt, yüksek parlaklıkta bir orta kızılötesi sürücü kaynağı bildirdi. Bu kaynak, şişirilebilir anti-rezonans halka fotonik kristal fiberi yeni bir doğrusal olmayan kristalle birleştiriyor. Cihaz, 340 nm'den 40.000 nm'ye kadar tutarlı bir spektrum sunuyor ve spektral parlaklığı, en parlak senkrotron cihazlarından birinden iki ila beş kat daha yüksek.
Araştırmacılar, gelecekteki çalışmaların, ışık kaynağının düşük periyotlu darbe süresini kullanarak maddelerin ve malzemelerin zaman alanında analizini gerçekleştireceğini ve moleküler spektroskopi, fiziksel kimya veya katı hal fiziği gibi alanlarda çok modlu ölçüm yöntemleri için yeni yollar açacağını belirtti.
Yayın tarihi: 16 Ekim 2023