Ny infraröd spektrometer på kristall tunnare än ett mänskligt hår

Det finns ett stort intresse världen över för utvecklingen av kompakta in-line-spektrometrar. Deras sfär

Tillämpningarna är enorma, från att upptäcka växthusgaser till att övervaka säkerheten för autonoma fordon.

Traditionella spektrometrar som får spektral information om ljus är skrymmande och dyra. Den inbyggda spektrometern kommer att avsevärt utöka teknikens omfattning och tillgänglighet. 

Nyligen har en grupp forskare från USA, Israel ochJapan har utvecklat en ultrakompakt mellaninfraröd spektrometer. Låt oss komma ihåg att våglängden i detta område sträcker sig från 3 μm till 50 μm.

Kredit: Yale School of Engineering and Applied Sciences.

Enheten använder svart fosfor (svartfosfor, BP). Detta material, cirka tio nanometer tjockt, gör det möjligt att justera växelverkan mellan ljus och materia för att fånga olika spektralkomponenter. Dessutom spelas en lika viktig roll i denna spektrometer av en förbättrad algoritm, som delvis överför komplexiteten hos spektroskopi från hårdvara till programvara.

Till skillnad från analoger litar systemet inte påavancerade optiska komponenter som interferometrar eller avstämbara infraröda lasrar. Detta öppnar dörren till miniatyrisering av spektrometrar och ger prisvärd in-kristall mitt-infraröd spektroskopi och spektral avbildning.

Storleken på spektrometern är 9×16 μm² — mycket mindre än tvärsnittet av ett människohår. Parametrarna är jämförbara med ljusets våglängd det mäter. 

Forskare beskrev i detalj processen att underhålla spektrometern i en artikel för tidskriften Nature Photonics.

Läs mer

Det är coolt: hur smarta kläder fungerar Under Armour Iso-Chill och var fungerar titandioxid

Fysiker har återskapat det första ämnet som dök upp efter Big Bang

En liten vätgasmotor ersätter motsvarigheter för fossila bränslen

Mikrometer