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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Генетически модифицированный опоссум 04.08.2021 Ученые из Центра исследований динамики биосистем RIKEN (Япония) впервые в мире провели генетическое редактирование сумчатого существа. Это исследование позволит лучше изучить уникальные гены, которые присутствуют только у сумчатых. Генетически модифицированные животные, особенно мыши и крысы, являются чрезвычайно важными инструментами для исследования биологических процессов. Так, ученые могут заставить "замолчать" какой-либо ген, чтобы установить его истинную функцию. Сумчатые обладают весьма необычными генетическими характеристиками, каких нет у плацентарных млекопитающих. Ученые выбрали для исследований опоссума, поскольку он считается одним из самых древних ныне живущих видов. Его геном уже полностью секвенирован, а размеры и другие свойства схожи со свойствами мышей и крыс. Ученые в рамках эксперимента ввели раствор для редактирования генома в оплодотворенные яйцеклетки самки опоссума. Затем яйцеклетки пересадили суррогатной матери. В результате специалистам удалось получить первое генетически отредактированное потомство. Специалисты исследовали ген, ответственный за производство пигмента для тела. Когда работа гена нарушается, в организме вырабатывается недостаточно пигмента. Так, некоторые родившиеся у суррогатной матери детеныши оказались альбиносами - это значило, что эксперты успешно воздействовали на ген. Альбиносы выросли и передали дефектный ген следующим поколениям. Опробовав технологию, ученые намерены провести дальнейшие эксперименты. Полученные ими данные будут важны для таких областей, как эмбриология, нейробиология, репродукция, иммуногенетика, биология рака и даже сравнительная эволюция.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026