Cúpla bliain ó shin, dhear an tOllamh Birgitta Bernhardt agus a grúpa in Institiúid Fisice Turgnamhach Ollscoil Teicneolaíochta Graz (TU Graz) san Ostair an chéad speictriméadar dé-cíor UV leathanbhanda ar domhan chun truailleáin aeir (gáis) a bhrath agus a thomhas i bhfíor-am. Agus anois tá leagan soghluaiste dlúth cruthaithe acu (féach an físeán)-níos íogaire agus níos cruinne-chun méarloirg mhóilíneacha truailleán aeir a ghabháil ag ardtaifeach speictreach (1 GHz), bandaleithead leathan (12 THz), agus fo-an dara héadáil laistigh de raon 2.5 ciliméadar (1.55 míle).
Comhcheanglaíonn dé-speictreascópacht chíor taifeach ard speictreach, clúdach leathan speictrim, agus amanna éadála gairide. Cé go bhfuil cáil ar an gcur chuige mar gheall ar a láidreachtaí laistigh den réigiún speictreach infridhearg (IR), tá an réigiún speictreach UV beagán faoi iniúchadh mar gheall ar an easpa foinsí cíor minicíochta dírí.
Ach tá an réigiún speictreach UV "thar a bheith tábhachtach, agus ligeann ár ngléas duit rochtain a fháil ní hamháin ar fhaisnéis rothlach agus creathadh de shamplaí móilíneacha ach freisin aistrithe leictreonacha spreagúla," a deir Bernhardt. "Is iad seo na truicear le haghaidh imoibrithe fótacheimiceacha éagsúla atá thar a bheith ábhartha don fhótacheimic laistigh dár n-atmaisféar."
Dhá chíor minicíochta léasair
Comhcheanglaíonn dé-speictreascópacht cíor dhá chíor minicíochta léasair le rátaí athrá atá beagán difriúil, agus nuair a chuireann na traenacha bíge seo isteach air-tiontaíonn sé minicíochtaí arda optúla go héifeachtúil san fhearann minicíochta raidió atá inrochtana go díreach.
"Is féidir linn airíonna optúla-ionsú nó scaipthe-na samplaí atá faoi ghrinnscrúdú a thomhas trí fhóta-óid shimplí," a deir Bernhardt. "Déantar an teicníocht seo a shaothrú anois laistigh den réigiún UV trí mhinicíocht a dhéanamh ar an aschur IR de dhlús léasair cuasáin dúbailte amháin."
A bhuíochas leis an bprionsabal dé-chíor, sroicheann a speictriméadar cumhachtaí réitigh de mhilliún laistigh de-amanna dara tomhais. "Is meascán uathúil é nach féidir leat a bhaint amach le gnáth-speictriméadar grátála nó monacrómataigh," a deir Bernhardt.
Main benefits of the group's design changes? Broad spectral coverage of >10 THz, amanna éadála gearr (leath soicind), cumhacht ard-réiteach 1,000,000, íogaireacht ard (tras-ailt ionsúcháin chomh híseal agus 10-22cm2/móilín), agus ardchruinneas-ar fad laistigh den réigiún speictreach UV tearc-iniúchta.
"Tá ár socrú soghluaiste agus ní gá aon trealamh cobhsaithe leictreonach casta," a dúirt Bernhardt. "Chuir ár dtionscadal roimhe seo raca leictreonach breise. Tríd a shimpliú, tá an speictriméadar ar an mbealach le bheith éasca le húsáid-agus ní hamháin do shaineolaithe speictreascópachta."
Cruinneas speictriméadar dé-chíor UV gan fasach
Cheadaigh speictriméadar dé-chíor UV soghluaiste an ghrúpa do na taighdeoirí patrúin ionsúcháin solais UV na formaildéad (truailleán atmaisféarach agus comhdhúil orgánach so-ghalaithe) a thomhas go beacht. Bhí na tomhais seo chomh beacht, "bhraitheamar an iliomad athshondas formaildéad nár breathnaíodh go turgnamhach roimhe seo," a deir Bernhardt. "Bhí sé nóiméad iontach!"
Déanta na fírinne, léirigh a dtomhais go bhfuil tairisigh rothlacha formaildéad i téacsleabhair fisice ó na 1960idí míchruinn. Agus í ag comhoibriú le rannán Adamhach agus Fisic Mhóilíneach an Ionaid um Réaltfhisic de chuid Harvard & Smithsonian sna SA, cheartaigh Bernhardt agus a grúpa luachanna an bhunmhóilín seo-pharaiméadar sonrach faoi suas le 15%.
Chuir an tOllamh Rolf Breinbauer agus a ghrúpa in Institiúid na Ceimice Orgánach de chuid TU Graz leis an obair seo trí fhormaildéad ardíonachta a sholáthar.
Creidmheas: Wolf/TU Graz
Na taighdeoirí sa saotharlann leis an dé-speictriméadar UV soghluaiste-(ó chlé go deas) Rolf Breinbauer, Birgitta Bernhardt, Clemens Hoffman, agus Mithun Pal.
Ar Aghaidh: Níos dlúithe agus níos cobhsaí fós?
Nuair is díol spéise é sínithe speictreach, tá feidhmchláir ann le haghaidh dé-speictriméadar UV soghluaiste. Is féidir é a úsáid le haghaidh speictreascópacht bhunúsach (chun airíonna optúla bunúsacha aon speiceas a iniúchadh), tomhais cháilíocht an aeir (ceimic atmaisféarach truailleán), bithbhraiteacht, agus fiú le haghaidh anailíse anála leighis.
Is léir go seasann feabhsú beachtas tomhais cháilíocht an aeir amach mar gheall ar a chumas cabhrú le truailliú aeir an atmaisféir agus an tionchar a bhíonn aige ar an Domhan a mhíniú.
"Tá ár speictriméadar i bhfeidhm i gcónaí i mo ghrúpa Braite Comhleanúnach ag TU Graz," a deir Bernhardt. "Toisc go bhfuil neart speiceas le staidéar a dhéanamh, táimid ag iniúchadh bealaí chun an ionstraim a dhéanamh níos dlúithe fós le feachtais allamuigh de thomhais cháilíocht an aeir a dhéanamh leis."
