ความก้าวหน้าครั้งสำคัญ นักวิทยาศาสตร์พัฒนาแหล่งกำเนิดแสงที่มีความสว่างสูงอย่างต่อเนื่อง

วิธีเชิงวิเคราะห์เชิงแสงมีความสำคัญต่อสังคมยุคใหม่ เนื่องจากทำให้สามารถระบุสารในของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซได้อย่างรวดเร็วและปลอดภัย วิธีการเหล่านี้อาศัยแสงที่มีปฏิกิริยาต่างกันกับสารเหล่านี้ในส่วนต่างๆ ของสเปกตรัม ตัวอย่างเช่น สเปกตรัมอัลตราไวโอเลตสามารถเข้าถึงการเปลี่ยนผ่านทางอิเล็กทรอนิกส์ภายในสารได้โดยตรง ในขณะที่เทราเฮิร์ตซ์มีความไวต่อการสั่นสะเทือนของโมเลกุลมาก

ภาพศิลปะของสเปกตรัมพัลส์อินฟราเรดกลางในพื้นหลังของสนามไฟฟ้าที่สร้างพัลส์

เทคโนโลยีมากมายที่พัฒนาขึ้นในช่วงหลายปีที่ผ่านมาช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสังเกตปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น พฤติกรรมของโมเลกุลในขณะที่พวกมันพับ หมุน หรือสั่นสะเทือน เพื่อทำความเข้าใจเครื่องหมายของมะเร็ง ก๊าซเรือนกระจก มลพิษ และแม้แต่สารที่เป็นอันตราย เทคโนโลยีที่มีความไวสูงเหล่านี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์ในด้านต่างๆ เช่น การตรวจจับอาหาร การตรวจจับทางชีวเคมี และแม้กระทั่งมรดกทางวัฒนธรรม และสามารถนำมาใช้เพื่อศึกษาโครงสร้างของโบราณวัตถุ ภาพวาด หรือวัสดุประติมากรรมได้

ความท้าทายที่มีมายาวนานคือการขาดแคลนแหล่งกำเนิดแสงขนาดกะทัดรัดที่สามารถครอบคลุมช่วงสเปกตรัมขนาดใหญ่และความสว่างที่เพียงพอ ซินโครตรอนสามารถให้การครอบคลุมสเปกตรัมได้ แต่ขาดการเชื่อมโยงกันชั่วคราวของเลเซอร์ และแหล่งกำเนิดแสงดังกล่าวสามารถใช้ได้ในสถานประกอบการของผู้ใช้ขนาดใหญ่เท่านั้น

ในการศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ใน Nature Photonics ทีมนักวิจัยนานาชาติจาก Spanish Institute of Photonic Sciences, Max Planck Institute for Optical Sciences, Kuban State University และ Max Born Institute for Nonlinear Optics and Ultrafast Spectroscopy และอื่นๆ รายงาน แหล่งกำเนิดไดรเวอร์อินฟราเรดกลางที่มีความสว่างสูงขนาดกะทัดรัด มันรวมไฟเบอร์คริสตัลโฟโตนิกวงแหวนป้องกันการสั่นพ้องแบบเป่าลมเข้ากับคริสตัลไม่เชิงเส้นแบบใหม่ อุปกรณ์นี้ให้สเปกตรัมที่สอดคล้องกันตั้งแต่ 340 นาโนเมตรถึง 40,000 นาโนเมตร โดยมีความสว่างสเปกตรัมสองถึงห้าขนาดที่สูงกว่าอุปกรณ์ซินโครตรอนที่สว่างที่สุดตัวใดตัวหนึ่ง

การศึกษาในอนาคตจะใช้ระยะเวลาพัลส์คาบต่ำของแหล่งกำเนิดแสงเพื่อทำการวิเคราะห์สารและวัสดุในโดเมนเวลา เพื่อเปิดช่องทางใหม่สำหรับวิธีการตรวจวัดหลายรูปแบบในพื้นที่ต่างๆ เช่น สเปกโตรสโคปีระดับโมเลกุล เคมีกายภาพ หรือฟิสิกส์สถานะของแข็ง นักวิจัยกล่าว