Greiningaraðferðir í ljósfræði eru nauðsynlegar fyrir nútímasamfélag því þær gera kleift að bera kennsl á efni í föstum efnum, vökvum eða lofttegundum á hraða og örugga hátt. Þessar aðferðir byggja á því að ljós hefur mismunandi samskipti við þessi efni í mismunandi hlutum litrófsins. Til dæmis hefur útfjólubláa litrófið beinan aðgang að rafeindabreytingum innan efnis, en terahertz er mjög næmt fyrir sameindasveiflum.
Listræn mynd af mið-innrauða púlsrófinu í bakgrunni rafsviðsins sem myndar púlsinn.
Margar tæknilausnir sem þróaðar hafa verið í gegnum tíðina hafa gert kleift að nota ofurlitrófsgreiningar og myndgreiningu, sem gerir vísindamönnum kleift að fylgjast með fyrirbærum eins og hegðun sameinda þegar þær leggjast saman, snúast eða titra til að skilja krabbameinsmerki, gróðurhúsalofttegundir, mengunarefni og jafnvel skaðleg efni. Þessar ofurnæmu tæknilausnir hafa reynst gagnlegar á sviðum eins og matvælagreiningu, lífefnafræðilegri skynjun og jafnvel menningararfleifð og er hægt að nota þær til að rannsaka uppbyggingu fornminja, málverka eða höggmynda.
Langtímavandamál hefur verið skortur á samþjöppuðum ljósgjöfum sem geta náð yfir svo stórt litrófssvið og nægilega birtu. Samstilltar ljósgjafar geta veitt litrófsþekju en þeim skortir tímasamhengi eins og leysigeislar og slíkar ljósgjafar er aðeins hægt að nota í stórum notendaaðstöðum.
Í nýlegri rannsókn sem birt var í Nature Photonics greinir alþjóðlegt teymi vísindamanna frá Spænsku stofnuninni fyrir ljósfræði, Max Planck stofnuninni fyrir ljósfræði, Kuban State University og Max Born stofnuninni fyrir ólínulega ljósfræði og ofurhraða litrófsgreiningu, meðal annarra, frá samþjöppuðum, mjög bjartum mið-innrauðum drifgjafa. Hún sameinar uppblásanlegan hringlaga ljósfræðilegan kristalþráð með andstæðingur-ómsveiflu og nýstárlegan ólínulegan kristal. Tækið skilar samfelldu litrófi frá 340 nm til 40.000 nm með litrófsbirtu sem er tveimur til fimm stærðargráðum hærri en eitt af björtustu samstillingartækjaframleiðendum.
Í framtíðarrannsóknum verður notaður stuttur púlstími ljósgjafans til að framkvæma tímabundin greiningu á efnum og efni, sem opnar nýjar leiðir fyrir fjölþætta mæliaðferðir á sviðum eins og sameindalitrófsgreiningu, eðlisefnafræði eða fastefnafræði, sögðu vísindamennirnir.
Birtingartími: 16. október 2023