منوعات

تسريع التحليل الطيفي | علم يوميا

يسمح التحليل الطيفي بالليزر فائق السرعة بتحديد الديناميكيات على نطاقات زمنية قصيرة للغاية، مما يجعله أداة مفيدة جدًا في العديد من التطبيقات العلمية والصناعية. العيب الرئيسي هو وقت القياس الكبير الذي تتطلبه هذه التقنية عادةً، والذي يؤدي غالبًا إلى أوقات اكتساب طويلة تتراوح من بضع دقائق إلى بضع ساعات. طور الباحثون تقنية لتسريع التحليل الطيفي. وقد نُشرت مؤخراً نتائج المشروع الذي قادته هنية فتاحي، رئيس المجموعة البحثية في معهد ماكس بلانك لعلوم الضوء، بالتعاون مع شركاء صناعيين من ألمانيا وفرنسا، في مجلة مجلة العلوم فائقة السرعة.

تلعب النبضات فائقة القصر دورًا مهمًا في التطبيقات الطيفية. يسمح عرض النطاق الترددي الطيفي الواسع بالتوصيف المتزامن للعينة بترددات مختلفة، مما يلغي الحاجة إلى قياسات متكررة أو ضبط الليزر. بالإضافة إلى ذلك، يسمح الحبس الزمني الشديد الخاص بهم بعزل استجابة العينة مؤقتًا عن نبض الإثارة الرئيسي. تستمر هذه الاستجابة، التي تنقل معلومات طيفية كاملة، من بضع عشرات من الفيمتو ثانية إلى النانو ثانية (10-15 في 10-9 ثانية) وعادة ما يتم فحصه بواسطة نبضة أقصر بتأخيرات مختلفة. عند دمجها مع تقنيات أخرى، مثل التحليل الطيفي المتماسك متعدد الأبعاد أو التصوير فوق الطيفي، يسهل التحليل الطيفي فائق السرعة تحديد المكونات غير المعروفة. ومع ذلك، فإن طموح القياسات في الوقت الفعلي يواجه عقبات، ويرجع ذلك أساسًا إلى تسجيل البيانات المكثف المطلوب عبر طيف النطاق الترددي العالي لكل بكسل، مما يؤدي إلى تأخيرات كبيرة في التقاط البيانات، وإطالة وقت المعالجة وزيادة حجم البيانات.

طور الباحثون تقنية لتسريع التحليل الطيفي. يشرح كيليان شيفتر، طالب الدكتوراه الذي يعمل مع هنية فتاحي، رئيس مجموعة “التنظير الميداني للفيمتو ثانية” في MPL: “إن استجابة الجزيئات لنبضات الإثارة القصيرة جدًا نادرة بشكل عام في العديد من العينات، مما يعني أن الاستجابة لا تحدث فقط في أوقات محددة. الترددات المعروفة باسم البصمات الجزيئية. ومن خلال توزيع نقاط القياس بطريقة عشوائية بشكل استراتيجي مع مرور الوقت، يمكن لنهج راسخ يسمى الاستشعار المضغوط أن يعيد بناء الإشارة بكفاءة باستخدام نقاط بيانات أقل من الحد الذي يمليه معيار نيكويست. التداخل الزمني لنبضات المسبار ونبضات إثارة الفيمتو ثانية. بالتعاون مع شركائنا في ألمانيا وفرنسا، نجحنا في استخدام الموجات الصوتية لتعديل هذا التداخل الزمني بطريقة عشوائية. يوسع هذا الابتكار تطبيق الاستشعار المضغوط ليشمل القياس الطيفي في الوقت الفعلي. “.

“إن تسريع التحليل الطيفي للمجال الزمني يوفر العديد من الفوائد، مثل تبسيط التصوير الخالي من الملصقات للعينات الهشة، والمراقبة البيئية في الوقت الحقيقي، والتشخيص الخارجي للغازات السامة والخطرة، بالإضافة إلى التنظير الميداني الجزيئي”، توضح الدكتورة هنية فتاحي.

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى