Tin tức

Công nghệ laser mới thực hiện các cảm biến hóa học vi mô và phát triển phát hiện laser vi mạch quy mô milimet

Hóa học Theo báo cáo tư vấn Mai Musi, loại đặc biệt của công nghệ laser tại Đại học Vienna hiện đang được sử dụng cho không gian nhỏ (phòng thí nghiệm hóa học milimet) phân tích.

Hầu hết các laser chỉ phát ra một màu của ánh sáng laser , nghĩa là laser phát ra cùng bước sóng cho tất cả các photon. Tuy nhiên, cũng có những tia laser phát ra ánh sáng phức tạp hơn. Nếu laser bao gồm nhiều tần số khác nhau, các thành phần tần số cách đều nhau, như một chiếc lược, nó được gọi là "lược tần số". Lược tần số là công cụ hoàn hảo để phát hiện một loạt các hóa chất.

 

Đọc thêm:  cắt laser kim loại tại hcm - cắt laser kim loại hcm - cắt laser tại hcm - cắt laser hcm

Công nghệ laser mới thực hiện các cảm biến hóa học vi mô và phát triển phát hiện laser vi mạch quy mô milimet

Hệ thống laser được phát triển bởi Đại học Kỹ thuật Vienna (TU Wien) tạo ra một loạt các phổ tần số cách đều nhau (Nguồn: TU Wien)

Theo James Consulting, loại laser đặc biệt này của Đại học Công nghệ Vienna (TU Wien) hiện đang được sử dụng để phân tích hóa học trong không gian nhỏ (phòng thí nghiệm hóa học quy mô milimet). Với công nghệ cấp bằng sáng chế mới này, các tần số có thể được tạo ra một cách rất đơn giản và đáng tin cậy trên một con chip. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Photonics.

"Lược tần số" đã giành giải thưởng Nobel

Chiếc lược tần số đã xuất hiện trong nhiều năm và giải thưởng Nobel Vật lý năm 2005 đã được trao cho nó. Benedikt Schwarz, người đứng đầu dự án nghiên cứu, giải thích: Điều thú vị nhất là việc chế tạo máy quang phổ với hai tần số tương đối dễ dàng. Giống như sóng âm, hai tần số có tần số tương tự sẽ tạo ra tần số nhịp và chúng ta cũng có thể sử dụng các tần số khác nhau. Tần số nhịp giữa các phổ. Chúng tôi sử dụng phương pháp mới này để phát triển một phòng thí nghiệm hóa học vi mô ở kích thước milimet mà không có bất kỳ bộ phận chuyển động nào. "

Các lược tần số của TU Wien được sản xuất bằng laser tầng lượng tử . Những laser đặc biệt này là một cấu trúc bán dẫn bao gồm các lớp khác nhau. Khi dòng điện được truyền qua cấu trúc đồng đỏ thanh tròn, đồng thau c3604, tia laser phát ra ánh sáng trong phạm vi hồng ngoại. Các thuộc tính của ánh sáng có thể được kiểm soát bằng cách điều chỉnh hình dạng của cấu trúc lớp.

Julian Hillbrand, tác giả đầu tiên của bài báo, giải thích: Từ sự trợ giúp của các tín hiệu điện tần số cụ thể, chúng ta có thể điều khiển các laser tầng lượng tử để phát ra một loạt các tần số quang được ghép nối. Hiện tượng này cho phép chúng ta Hãy nghĩ về xích đu trên khung xoay: bạn có thể xoay giàn giáo với tần số phù hợp thay vì đẩy xích đu, khiến tất cả các xích đu đều xoay trong một chế độ khớp nối cụ thể. "Ưu điểm lớn nhất của công nghệ của chúng tôi là sự mạnh mẽ của tần số," Benedikt Schwarz nói. Không có công nghệ này, laser rất nhạy cảm với các nhiễu loạn bên ngoài không thể tránh khỏi như dao động nhiệt độ hoặc phản xạ phản xạ một số ánh sáng trở lại vào laser. Schwarz nói: "Công nghệ của chúng tôi rất dễ thực hiện, vì vậy ngay cả trong những môi trường khó khăn, nó rất thực tế. Về cơ bản, các thành phần chúng tôi cần có thể được tìm thấy trong mọi điện thoại."

Dấu vân tay phân tử

Thực tế là laser tầng lượng tử tạo ra các tần số trong phạm vi hồng ngoại là rất quan trọng bởi vì nhiều phân tử quan trọng nhất dễ dàng được phát hiện bởi ánh sáng trong dải tần số này. Một loạt các chất gây ô nhiễm không khí, cũng như các phân tử sinh học đóng vai trò quan trọng trong chẩn đoán y học, hấp thụ các tần số hồng ngoại rất đặc biệt. Điều này thường được gọi là dấu vân tay quang học phân tử, theo giải thích của ông Hill Hill. Vì vậy, khi chúng ta đo các tần số hồng ngoại được hấp thụ bởi mẫu khí, chúng ta có thể xác định chính xác loại vật liệu có trong khí.

Thực hiện đo laser vi mạch

Vì sự mạnh mẽ của laser, hệ thống của chúng tôi có lợi thế quyết định so với tất cả các công nghệ kết hợp tần số khác: thu nhỏ hệ thống laser rất dễ thực hiện, theo ông Benedikt Schwarz. Các laser của chúng tôi không cần hệ thống thấu kính và không cần bộ phận chuyển động. Không cần thiết bị cách ly quang, do đó, cấu trúc cần thiết có thể được thực hiện rất nhỏ. Toàn bộ hệ thống đo có thể được cung cấp trên một con chip có kích thước milimet. "

Điều này có nghĩa là một loạt các ứng dụng cho hệ thống laser: chip có thể được đặt trên máy bay không người lái để đo các chất gây ô nhiễm trong không khí, chip có thể được gắn vào tường để tìm kiếm chất nổ trong các tòa nhà. Con chip này cũng có thể được sử dụng trong các thiết bị y tế phát hiện bệnh bằng cách phân tích hóa chất trong không khí.

Công nghệ mới này đã được cấp bằng sáng chế. Benedikt Schwarz nói: "Có nhiều nhóm nghiên cứu khác rất quan tâm đến hệ thống của chúng tôi. Chúng tôi hy vọng rằng hệ thống này sẽ không chỉ được sử dụng cho nghiên cứu học thuật, mà còn cho các ứng dụng hàng ngày."

 

Tag: thép tròn đặc scm440thép tấm sm490thép tấm s355j2thép ống đúc astm a106thép hộp vuông 100x100

Các tin khác