科學家們結合紅外光和太赫茲輻射(T-ray)，在有毒氣體檢測方面取得傲人的成就。這項技術甚至能夠探測出空氣中很微量的有害氣體——從化學品泄露影響到神經毒氣襲擊——檢測距離可達1公里。這項研究發表在PhysicalReviewApplied(doi:10.1103/PhysRevApplied.2.054016).
超快脈沖激光與T-rays一起，可以在1公里之外進行有毒氣體檢測。
杜克大學、美國陸軍航空和導彈研究發展工程中心(AMRDEC)的研究人員正在研發這項技術，可以在標準的大氣壓下分辨出各種氣體和化學品的不同。
在他們的研究中，研究人員用兩束光同時撞擊了氣體云——氟甲基，氯甲烷和溴甲烷。一束是穩定的T-ray光束，已經調諧到氣體分子的旋轉躍遷能量;另一束由AMRDEC的紅外激光器發出的高速脈沖組成。HenryEveritt說：“這就像是用紅外光的大錘重擊分子。”
根據研究人員的介紹，用T-rays轟擊一個氣體分子引起交替旋轉態之間的切換;這過程產生了一個吸收光譜指紋，類似于條形碼線。標準大氣壓模糊了這種化學條形碼，但超短紅外脈沖敲擊分子，使其脫離平衡態，引起涂抹過的吸收線閃光。
Everitt說：“我們需要將每一束光的波長調諧到與我們尋找的分子匹配，實驗中看到光的改變，我們就知道是對應氣體的反應。”
常規技術之所以不能實現，因為壓力和空氣中的水蒸汽往往會涂抹或者減弱光譜指紋。
研究人員認為，這種新的雙共振光譜法要在該領域普及之前還需要進一步的測試。下一步是確定如何調諧T-ray和紅外光束來探測其他類型的氣體，包括有毒工業化學品，例如氨，二硫化碳，硝酸，硫酸。它可以有很多可能的應用，比如核事故中的放射性副產品的檢測，探測空氣污染，或者遠程傳感化學武器。
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