تم تطوير مطياف ذو أداء فريد، قادر على اكتشاف كميات صغيرة من الغازات النزرة في الوقت الفعلي، من قبل علماء من معاهد الأبحاث الفرنسية والألمانية كجزء من مشروع أوروبي متكامل.
في السنوات الأخيرة، كان هناك اهتمام كبير بالتحليل الطيفي للغازات المتبقية. بفضل حساسيته العالية، يمكن استخدام مقياس الطيف للكشف عن المركبات الموجودة بتركيزات منخفضة للغاية. لا يُستخدم هذا التحليل الطيفي في الأبحاث الأساسية فحسب، بل أيضًا في مجالات مثل علم القياس (نظرية الأوزان والمقاييس)، والكيمياء الفيزيائية للوسط النجمي، واكتشاف كميات صغيرة من الملوثات في الهواء، ومراقبة العمليات الصناعية، وما إلى ذلك. .
ومع ذلك، من أجل تطوير مطياف فعال، هناك حاجة إلى العديد من الخصائص الضرورية، وهي:
- القدرة على العمل في نطاق واسع من الأطوال الموجية خلال قياس واحد، بحيث يمكن الحصول على معلومات حول العديد من مستويات الطاقة في نفس الوقت للتحليل الطيفي الأساسي، أو الكشف عن وجود عدة مركبات مختلفة في نفس الوقت للتطبيقات مجالات؛
- وجود عتبة دقة جيدة (قدرة الفصل)، أي القدرة على التمييز بشكل صحيح بين الأطوال الموجية المختلفة التي يتكون منها الطيف. هذه الخاصية ضرورية في التحليل الطيفي الأساسي لفهم الطيف الكثيف للمركبات المعقدة، وفي المجالات التطبيقية للتمييز بمستوى عالٍ من اليقين بين المواد المختلفة الموجودة في عينة الاختبار؛
- الحصول على وقت قياس في أسرع وقت ممكن، بحيث يمكن ملاحظة الظواهر العابرة والسريعة، مثل التفاعلات الكيميائية والانفجارات وما إلى ذلك، في الوقت الفعلي؛
- وجود حساسية عالية بحيث يمكن تمييز التحولات الجزيئية الضعيفة في التحليل الطيفي الأساسي، وفي المركبات الموجودة بتراكيز منخفضة في عينة الاختبار في المجالات التطبيقية.
حتى الآن، لم يجمع أي جهاز قياس الخصائص الأربع في نفس الوقت. الآن، في مقياس الطيف الذي تم تطويره، لأول مرة على الإطلاق، تم العثور على الحل الوسط بين هذه القيود، حيث يعتمد على فوهات دقيقة للغاية ومصدرين لليزر. تتيح الطريقة الجديدة استقبال أطياف ذات حساسية عالية، وأسرع بمليون مرة من أفضل أدوات قياس الطيف المتاحة اليوم.
في قياس توضيحي، تم قياس طيف الأمونيا، وهي مادة ذات أهمية كبيرة في علوم البيئة والكواكب، في 18 ميكروثانية: وكانت الحساسية الناتجة أفضل بعشرين مرة، في حين كان وقت القياس أقل بمئة مرة من أفضل النتائج التي تم الحصول عليها هذه المادة. بفضل هذه الحساسية العالية، وبفضل القدرة على العمل في جميع مجالات الطيف الكهرومغناطيسي، يمكن استخدام هذه الطريقة للاختبار الديناميكي في مجال الأشعة تحت الحمراء المركزية، منطقة "بصمات الأصابع" للقوارض، والتي يوجد لها لا توجد حاليا طريقة طيفية فعالة في الوقت الحقيقي.
يمكن أن يكون للجهاز العديد من التطبيقات الأخرى المحتملة في مجموعة متنوعة من المجالات، مثل الكيمياء التحليلية، وفيزياء البلازما (المادة المتأينة، حالة التجميع الرابعة)، والفيزياء الفلكية المختبرية، وكذلك الطب الحيوي، والمسوحات البيئية والسلامة.
تعليقات 3
حبذا لو كان هناك شرح عن الجهاز نفسه
"الفيمتو ثانية، جزء من الألف من النانو ثانية"
الفيمتو ثانية هي جزء من مليون من النانو ثانية!
جزء من ألف من النانو ثانية يساوي بيكو ثانية!
آفي لوز