Kaedah optik analisis adalah penting kepada masyarakat moden kerana ia membolehkan pengecaman cepat dan selamat bahan dalam pepejal, cecair atau gas. Kaedah ini bergantung kepada cahaya yang berinteraksi secara berbeza dengan bahan-bahan ini di bahagian spektrum yang berlainan. Sebagai contoh, spektrum ultraviolet mempunyai akses terus kepada peralihan elektronik di dalam bahan, manakala terahertz sangat sensitif kepada getaran molekul.
Imej artistik spektrum nadi inframerah pertengahan di latar belakang medan elektrik yang menjana nadi
Banyak teknologi yang dibangunkan selama ini telah membolehkan hiperspektroskopi dan pengimejan, membolehkan saintis memerhati fenomena seperti kelakuan molekul semasa ia melipat, berputar atau bergetar untuk memahami penanda kanser, gas rumah hijau, bahan pencemar, dan juga bahan berbahaya. Teknologi ultrasensitif ini telah terbukti berguna dalam bidang seperti pengesanan makanan, penderiaan biokimia, dan juga warisan budaya, dan boleh digunakan untuk mengkaji struktur barang antik, lukisan atau bahan arca.
Cabaran yang telah lama wujud ialah kekurangan sumber cahaya padat yang mampu meliputi julat spektrum yang besar dan kecerahan yang mencukupi. Synchrotron boleh memberikan liputan spektrum, tetapi mereka tidak mempunyai koheren temporal laser, dan sumber cahaya tersebut hanya boleh digunakan dalam kemudahan pengguna berskala besar.
Dalam kajian terbaru yang diterbitkan dalam Nature Photonics, pasukan penyelidik antarabangsa dari Institut Sains Fotonik Sepanyol, Institut Sains Optik Max Planck, Universiti Negeri Kuban dan Institut Kelahiran Max untuk Optik Tak Linear dan Spektroskopi Ultrafast, antara lain, melaporkan sumber pemacu pertengahan inframerah padat dengan kecerahan tinggi. Ia menggabungkan gentian kristal fotonik cincin anti-resonan kembung dengan kristal tak linear novel. Peranti ini menyampaikan spektrum koheren dari 340 nm hingga 40,000 nm dengan kecerahan spektrum dua hingga lima urutan magnitud lebih tinggi daripada salah satu peranti synchrotron paling terang.
Kajian masa depan akan menggunakan tempoh nadi bertempoh rendah sumber cahaya untuk melakukan analisis domain masa bagi bahan dan bahan, membuka jalan baharu bagi kaedah pengukuran multimodal dalam bidang seperti spektroskopi molekul, kimia fizikal atau fizik keadaan pepejal, kata para penyelidik.
Masa siaran: 16-Okt-2023