Forskere viser, at kvante-infrarød spektroskopi kan opnå ultra-bredbåndsspektroskopiske målinger

Et team af forskere fra National Institute of Standards and Technology (NIST) og University of Colorado Boulder har vist, at kvante-infrarød spektroskopi kan opnå ultra-bredbåndsspektroskopiske målinger. Dette gennembrud kan føre til nye måder at analysere materialer og detektere kemikalier på.

Kvante-infrarød spektroskopi bruger kvantemekanikkens egenskaber til at måle molekylers energiniveauer. Dette kan give information om den molekylære struktur og sammensætning. Traditionel infrarød spektroskopi er dog begrænset af båndbredden af ​​de anvendte lyskilder og detektorer. Det betyder, at den kun kan måle et snævert frekvensområde ad gangen.

NIST-holdet overvandt denne begrænsning ved at bruge en kvantekaskadelaser (QCL). QCL'er er halvlederlasere, der kan udsende lys ved meget høje frekvenser. Dette gjorde det muligt for holdet at måle et meget bredere frekvensområde, end det tidligere var muligt.

Holdet brugte deres nye teknik til at måle vibrationsspektrene for flere molekyler, herunder vand, kuldioxid og metan. De var i stand til at opnå højopløsningsspektre, der afslørede nye detaljer om den molekylære struktur.

Dette gennembrud kan føre til nye måder at analysere materialer og detektere kemikalier på. Det kan for eksempel bruges til at identificere forurenende stoffer i miljøet eller til at udvikle ny medicinsk diagnostik.

Holdets resultater blev offentliggjort i tidsskriftet Nature Photonics.

Nøglefund:

* Kvante-infrarød spektroskopi kan opnå ultrabredbåndsspektroskopiske målinger.

* Dette gennembrud kan føre til nye måder at analysere materialer og detektere kemikalier på.

* NIST-holdet brugte en kvantekaskadelaser (QCL) til at overvinde begrænsningerne ved traditionel infrarød spektroskopi.

* Holdet var i stand til at opnå højopløsningsspektre, der afslørede nye detaljer om den molekylære struktur.

Fremtidige konsekvenser:

* Dette gennembrud kan føre til nye måder at analysere materialer og detektere kemikalier på.

* For eksempel kan det bruges til at identificere forurenende stoffer i miljøet eller til at udvikle ny medicinsk diagnostik.