Frekans tarağı molekülleri her 20 nanosaniyede bir tanımlıyor – Fizik Dünyası

Işık için bir ölçüm çubuğu gibi davranan özel lazerler olan frekans tarakları, hangi ışık frekanslarını emdiklerini tespit ederek bir numunedeki bilinmeyen molekülleri tanımlamak için yaygın olarak kullanılır. Bununla birlikte, son gelişmelere rağmen, teknik hala birçok fizyokimyasal ve biyolojik sürecin nanosaniye zaman ölçeği karakteristiğine ilişkin spektrumları kaydetme konusunda zorluk çekiyor.

Araştırmacılar ABD Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST) Gaithersbury, Maryland'de, Toptica Photonics AG ve Colorado Üniversitesi, Boulder Şimdi ise bir numunedeki spesifik molekülleri her 20 nanosaniyede bir tespit edebilen bir frekans tarak sistemi geliştirerek bu dezavantaja değindik. Başarıları, teknolojinin hipersonik jet motorlarında ve protein katlanmasında meydana gelenler gibi hızlı hareket eden süreçlerdeki ara adımları çözmek için kullanılabileceği anlamına geliyor.

Moleküler parmak izlerinin tespiti

Yeni çalışmada NIST proje lideri David Long ve meslektaşları, elektro-optik modülatörler kullanarak elektromanyetik spektrumun yakın kızılötesi bölgesinde iki optik frekans tarağı ürettiler. Daha sonra bu tarakları, tarakları spektral olarak orta kızılötesine çeviren, optik parametrik osilatör olarak bilinen bir cihaz için lazer pompası olarak kullandılar. Bu çeviri önemlidir, çünkü orta kızılötesi bölge o kadar çok güçlü ışık soğurma özelliğine (özellikle biyomateryallerde) ev sahipliği yapar ve “parmak izi bölgesi” olarak bilinir. Tarakların yüksek gücü ve tutarlılığı, frekans "dişlerinin" geniş aralığıyla birlikte, bu moleküler çizgi şekillerinin yüksek hızlarda kaydedilmesine olanak tanır.

Son derece etkili olmasının yanı sıra yeni kurulum da nispeten basittir. Long, "Orta kızılötesinde çift taraklı spektroskopiye yönelik diğer birçok yaklaşım, birbirine sıkı bir şekilde kilitlenmesi gereken iki ayrı tarak gerektiriyordu" diye açıklıyor. "Bu, büyük ölçüde artan deneysel karmaşıklık anlamına geliyor. Dahası, daha önceki teknikler genellikle bu kadar yüksek bir güce veya tarak aralığını yeterince büyük değerlere ayarlama olanağına sahip değildi."

Long, bu geniş aralıklı ayarın mümkün olduğunu ekliyor, çünkü yeni elektro-optik tarağın, geleneksel frekans taraklarındaki binlerce, hatta milyonlarca dişe kıyasla yalnızca 14 "dişi" var. Bu nedenle her diş çok daha yüksek bir güce sahiptir ve frekans bakımından diğer dişlerden daha uzaktadır, bu da net, güçlü sinyallerle sonuçlanır.

Masa üstü frekans tarak protein yapılarını araştırır

"Yeni yöntemin esnekliği ve basitliği onun en önemli iki güçlü yönüdür" diyor Fizik dünyası. "Sonuç olarak kimyasal kinetik ve dinamik, yanma bilimi, atmosfer kimyası, biyoloji ve kuantum fiziği çalışmaları da dahil olmak üzere çok çeşitli ölçüm hedeflerine uygulanabilir."

Süpersonik CO₂ bakliyat

Bir test olarak araştırmacılar, CO'nun süpersonik darbelerini ölçmek için kurulumlarını kullandılar.₂ hava dolu bir bölmedeki küçük bir ağızlıktan çıkıyor. CO'yu ölçebildiler₂/hava karışım oranı ve CO'nun nasıl olduğunu gözlemleyin₂ hava basıncı salınımları yaratmak için hava ile etkileşime girer. Bu tür bilgiler, uçak motorlarında meydana gelen süreçlerin daha iyi anlaşılması ve böylece daha iyi süreçlerin geliştirilmesine yardımcı olmak için kullanılabilir.

Ayrıntılı olarak açıklanan bu deneylerin devamı olarak Doğa FotonikAraştırmacılar artık bilimsel açıdan ilgi çekici diğer kimyasal sistemleri de incelemek istediklerini söylüyorlar.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://physicsworld.com/a/frequency-comb-identifies-molecules-every-20-nanoseconds/