Спектрометр в кармане

02.06.2016

Современный терагерцовый спектрометр позволяет определять практически все вещества: в часть спектра, который такой прибор фиксирует, попадает излучение, которое дает большинство конденсированных сред - жидкостей, твердых тел, живых тканей - и, конечно, взрывчатых материалов.

Однако сам аппарат довольно громоздкий и медленный: ему нужен источник излучения размером с системный блок, а анализ одного образца занимает до получаса - не самый удобный способ искать взрывчатку в аэропорту.

В традиционных спектрометрах измеряется реакция анализируемого вещества на излучение с определенной частотой, и для каждой частоты делается новый замер - а для этого нужны, в том числе, механические манипуляции с аппаратом. Именно поэтому в традиционных спектрометрах анализ занимает много времени.

Ответ разработчиков из Массачусетского технологического - квантовый каскадный лазер (ККЛ). Размером он с микросхему, а результат выдает за 100 микросекунд.

Как и все электрические лазеры, ККЛ "гоняет" электромагнитную волну в активной среде туда-сюда до тех пор, пока ее энергия не позволит ей выйти наружу. Чтобы упорядочить частоты волн, выдаваемых лазером, инженеры в MIT использовали частотную гребенку. Она генерирует упорядоченные по длине волны серии импульсов.

Метод испытали на материале, спектр которого был просчитан заранее, и результаты оказались очень точными.

Но есть одна проблема: хоть сами квантовые каскадные лазеры очень маленькие, их нужно охлаждать до очень низких температур, а холодильник занимает много места. Разработчики работают над повышением рабочей температуры и над другими способами решить вопрос. Например, можно охлаждать прибор не все время, а только в те доли секунды, когда лазер работает.

Эксперты называют применение ККЛ в спектрографах прорывом - возможно, эта технология позволит создать очень компактные и очень быстрые спектрометры, которые можно будет применять где угодно - в том числе в аэропортах для потокового сканирования багажа. Тогда у тех, кто проходит контроль, не останется ни одного шанса пронести на борт запрещенное вещество.

<< Назад: Металлический клей 02.06.2016

>> Вперед: MSP-EXP430FR6989 - расширенная отладочная плата для MSP430 с FRAM 01.06.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Накладные ногти iPolish с управление цветом через смартфон 13.01.2026

Американская компания iPolish представила уникальные акриловые накладные ногти, способные мгновенно менять цвет под управлением смартфона, что открывает новые возможности для самовыражения и индивидуального стиля. Для работы устройства пользователю необходимо предварительно зарядить специальный контроллер и подключить его к мобильному телефону. Управление оттенком осуществляется через приложение, синхронизированное с контроллером. После выбора нужного цвета кончик ногтя подносят к модулю, который отправляет кратковременный электрический импульс, запускающий изменение окраски поверхности. Производитель пока не раскрывает подробностей электрохимического механизма, лежащего в основе технологии, однако отмечает, что перекраска одного ногтя занимает около пяти секунд. Такой подход позволяет мгновенно изменять внешний вид ногтей, что делает маникюр более гибким и адаптивным к повседневным условиям. Каждый ноготь поддерживает до 400 различных оттенков и позволяет многократно менять ц ...>>

Моноблок Lenovo ThinkCentre X AIO 12.01.2026

Компания Lenovo представила новый моноблок ThinkCentre X AIO, который отличается нестандартным форм-фактором и ориентирован на профессиональных пользователей. Информацию об анонсе опубликовал портал Gizmochina. Новинка оснащена 27,6-дюймовой IPS-матрицей с разрешением 2560 x 2880 пикселей. Соотношение сторон экрана составляет 16:18, что делает его почти квадратным. По словам производителя, такой формат позволяет одновременно отображать две страницы формата А4, что особенно удобно при работе с текстовыми документами, таблицами, программным кодом или дизайнерскими проектами. Экран имеет стандартную частоту обновления 60 Гц и время отклика 14 мс. Максимальная яркость достигает 300 нит, контрастность составляет 1000:1, а охват цветового пространства достигает 98% по стандарту DCI-P3. Эти характеристики обеспечивают четкое изображение и точную цветопередачу, что важно для профессионалов в области дизайна и обработки контента. Аппаратная платформа моноблока базируется на мобильных п ...>>

Случайная новость из Архива Электрический гиперкар Lotus Evija 29.07.2019 Компания Lotus решила сделать свой новейший гиперкар не только полностью электрическим, но и невероятно мощным. Evija - это первый автомобиль компании с электрифицированной трансмиссией, и он обладает невероятной мощностью в 1973 л.с. Для Lotus автомобиль представляет собой новое начало. Генеральный директор Фил Попэм сказал, что Evija "восстановит наш бренд в сердцах и умах любителей спортивных автомобилей". Но любители спортивных авто, по мнению Lotus, должны быть очень состоятельными, так как за электрический мощный гиперкар предстоит заплатить 1,7 млн (более $2,1 млн по текущему курсу). Всего планируется выпустить 130 таких автомобилей, их продажи начнутся в 2020 году. При разработке дизайна Evija команда вдохновлялась скальными образованиями, "вырезанными природой на протяжении веков", и гоночными машинам Ле-Мана. В автомобиле нет традиционных боковых зеркал заднего вида, что позволило снизить лобовое сопротивление воздуха и оптимизировать прижимную силу. Вместо них используются камеры, интегрированные в передние крылья. Благодаря высокой мощности и отличной аэродинамике, электромобиль Lotus Evija способен разгоняться до 62 миль в час (100 км/ч) менее чем за 3 секунды, за 9 секунд после старта развивать скорость 187 миль в час (300 км/с), а максимальная скорость составляет более 200 миль в час (322 км/ч). Для сравнения, новый Tesla Roadster, по заверениям компании, сможет разгоняться до 60 миль в час (97 км/ч) всего за 1,9 секунды и достигать максимальной скорости 250 миль в час (402 км/ч) за 9 секунд. Интерьер нового гиперкара напоминает гоночные автомобили 1950-х годов, а дизайн рулевого колеса и приборной панели немного напоминают таковые у гоночных автомобилей класса Formula-1. Само рулевое колесо отделано роскошной алькантарой (есть и кожаный вариант), а в его центральной части расположен переключатель режимов работы: Range, City, Tour, Sport и Track. Сразу за рулем находится цифровой дисплей со всеми показателями. Других информационных экранов и приборных панелей в автомобиле нет. Дополнительные элементы управления расположены в центральной консоли, они имеют сенсорные кнопки с тактильной обратной связью и подсветкой при касании. Еще одной впечатляющей характеристикой гиперкара Lotus Evija является заявленная скорость зарядки. При использовании зарядного устройства мощность 800 кВт (которое пока не доступно в виде коммерческих образцов) полностью зарядить батарею электромобиля можно всего за 9 минут. При использовании доступных на данный момент коммерческих зарядок (наиболее мощные - на 350 кВт) полностью восполнить запас энергии в батарее можно за 18 минут. При этом запас хода при тестировании в соответствии с методологией New European Driving Cycle Combined Cycle составляет 270 миль (435 км). Электрическая трансмиссия, специально разработанная Williams Advanced Engineering (причастна к разработке гоночных автомобилей Formula-1 и Formula E), включает батарейный блок, который позиционируется в качестве самого легкого и наиболее плотно хранящего энергию среди всех дорожных автомобилей. При этом целевая масса Evija составляет 1680 кг, что делает новинку самым легким полностью электрическим гиперкаром.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026