モバイル UV デュアル-コム分光計が大気汚染物質を正確に検出して指紋を採取

2 つのレーザー周波数コム

デュアルコム分光法は、繰り返し率がわずかに異なる 2 つのレーザー周波数コムを組み合わせ、これらのパルス列が干渉すると、高い光周波数を直接アクセス可能な無線周波数領域に効率的に変換します。{0}{1}

「簡単なフォトダイオードを使用して、精査中のサンプルの光学特性{0}吸収や分散-を測定することもできます」と Bernhardt 氏は言います。 「この技術は現在、コンパクトなシングル-デュアル-コムレーザーのIR出力を3倍の周波数にすることで、UV領域内で活用されています。」

デュアルコム原理のおかげで、同社の分光計は、- 秒未満の測定時間で 100 万の分解能に達します。 「これは、従来の回折格子分光計やモノクロメーターでは達成できないユニークな組み合わせです」とベルンハルト氏は言う。

Main benefits of the group's design changes? Broad spectral coverage of >10 THz、短い取得時間 (0.5 秒)、1,000,000 の高分解能、高感度 (吸収断面積が 10 という低さ)^-22cm²/molecule）、高精度{0}}すべてが未解明の UV スペクトル領域内にあります。

「私たちのセットアップはモバイルであり、複雑な電子安定化装置は必要ありません」とベルンハルト氏は指摘します。 「私たちの以前のプロジェクトには、追加の電子ラックが含まれていました。これを簡素化することで、分光計は分光器の専門家だけでなくユーザーにとって使いやすいものになりつつあります。-」

前例のない UV デュアルコム分光計の精度

研究者らは、このグループのモバイル UV デュアル コム分光計を使用して、ホルムアルデヒド（大気汚染物質および揮発性有機化合物）の UV 光吸収パターンを正確に測定することができました。{0}これらの測定は非常に正確だったので、「これまで実験的に観察されたことのない多数のホルムアルデヒド共鳴が検出されました」とベルンハルト氏は言います。 「素晴らしい瞬間でした！」

実際、彼らの測定により、1960 年代以降の物理学の教科書に掲載されているホルムアルデヒドの回転定数が不正確であることが明らかになりました。米国の天体物理学センターのハーバード＆スミソニアン原子・分子物理学部門と協力して、ベルンハルト氏と彼女のグループは、この基本分子-の固有パラメータの値を 15% も補正しました。

グラーツ工科大学有機化学研究所のロルフ ブレインバウアー教授と彼のグループは、高純度のホルムアルデヒドを提供することでこの研究に貢献しました。{0}

次は、さらにコンパクトで安定したものになるでしょうか?

スペクトル シグネチャに関心がある場合はどこでも、モバイル UV デュアル コム分光計の用途があります。{0}}基本分光法 (あらゆる種の基本的な光学特性を調査するため)、大気質測定 (汚染物質の大気化学)、バイオセンシング、さらには医療用呼気分析にも使用できます。

大気汚染とその地球への影響を解明するのに役立つ可能性があるため、大気質測定の精度の向上は明らかに際立っています。

「私たちの分光計は、グラーツ工科大学のコヒレントセンシンググループで常に稼働しています」とベルンハルト氏は言います。 「研究すべき生物種はたくさんあるため、私たちは大気質測定のフィールドキャンペーンを行うために、この機器をさらにコンパクトにする方法を模索しています。」