» » » Спектрометр в кишені: моментальний компактний аналізатор

Спектрометр в кишені: моментальний компактний аналізатор

Технології:
Спектрометр в кишені: моментальний компактний аналізатор

Сучасний терагерцовый спектрометр дозволяє визначати практично усі речовини: в частину спектру, який такий прилад фіксує, потрапляє випромінювання, яке дає більшість конденсованих середовищ, – рідин, твердих тіл, живих тканин – і, звичайно, вибухових матеріалів.

Проте сам апарат досить громіздкий і повільний: йому потрібне джерело випромінювання розміром з системний блок, а аналіз одного зразка займає до півгодини – не найзручніший спосіб шукати вибухівку в аеропорту.

У традиційних спектрометрах вимірюється реакція аналізованої речовини на випромінювання з певною частотою, і для кожної частоти робиться новий вимір – а для цього потрібні, у тому числі, механічні маніпуляції з апаратом. Саме тому в традиційних спектрометрах аналіз займає багато часу.

Відповідь розробників з Массачусетського технологічного – квантовий каскадний лазер (ККЛ). Розміром він з мікросхему, а результат видає за 100 мікросекунд.

Як і усі електричні лазери, ККЛ “ганяє” електромагнітну хвилю в активному середовищі туди-сюди до тих пір, поки її енергія не дозволить їй вийти назовні. Щоб упорядкувати частоти хвиль, що видаються лазером, інженери в MIT використали частотну гребінку. Вона генерує впорядковані по довжині хвилі серії імпульсів.

Метод випробували на матеріалі, спектр якого був прорахований заздалегідь, і результати виявилися дуже точними.

Але є одна проблема: хоч самі квантові каскадні лазери дуже маленькі, їх треба охолоджувати до дуже низьких температур, а холодильник займає багато місця. Розробники працюють над підвищенням робочої температури і над іншими способами вирішити питання. Наприклад, можна охолоджувати прилад не увесь час, а тільки в ті частки секунди, коли лазер працює.

Експерти називають застосування ККЛ в спектрографах проривом – можливо, ця технологія дозволить створити дуже компактні і дуже швидкі спектрометри, які можна буде застосовувати де завгодно, – у тому числі в аеропортах для потокового сканування багажу. Тоді у тих, хто проходить контроль, не залишиться жодного шансу пронести на борт заборонену речовину.

Переглядів
615
20 червня 2016, 9:46