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超小微型拉曼仪 可远距离寻找外星生命发表时间:2017-12-27 14:34 弗吉尼亚州汉普顿消息——一种用于行星探索的紧凑型光谱仪器已经开发出来。该系统被称为定位超小微型拉曼(SUCR)仪,能够以10微米的分辨率在几厘米(2-20厘米)范围内检测和鉴定矿物质、有机物和生物材料。该主动遥感系统由一个532纳米激光器和一个微型光谱仪构成。 SUCR仪器结构紧凑,比其他微型拉曼仪器快得多,采用之前在夏威夷大学开发的直接耦合拉曼系统设计,可在日光下对距离仪器100米远的样品进行远程化学检测(Spectrochim Acta A 2005)。夏威夷大学的紧凑型仪器将所有光学元件直接连接到光谱仪上,与光纤耦合拉曼系统相比,由于信号损失较少,系统的性能得到了显著的提高。 为了研发SUCR仪器,NASA Langley研究中心和夏威夷大学的研究人员修改了之前开发系统的采集光学系统,以获取距离该仪器更近的样品的光谱。研究人员还通过使用长16.5厘米,宽11.4厘米,高12.7厘米的微型光谱仪,减少了系统的占地面积。 美国宇航局兰利研究中心和夏威夷大学的研究人员开发了一种新的微型拉曼光谱仪器可以搜寻其他行星上的生命。图为来自Old Dominion大学的学生Derek Davis研究该仪器时的照片。由NASA兰利研究中心的M。 Nurul Abedin提供 美国宇航局研究人员M。 Nurul Abedin表示:“我们必须确保仪器非常小巧轻便,以便它能够搭载一个小型、节省燃料的太空船,实现九个月的火星旅程或六年的欧洲之旅。该仪器还必须可以和搭载在流动站或着陆器上的其他仪器配合使用,并且不受其他行星上恶劣辐射条件的影响。” 在室内光照条件下,研究人员使用SUCR分析了可能与其他行星(包括硫磺、萘、混合样品、大理石、水、方解石矿物质和氨基酸)的生命有关的矿物质和有机化合物。 研究人员采用将紧凑型脉冲激光通过焦距为100 毫米的柱面透镜的方式,成功测量了距离仪器10 厘米的样品的拉曼光谱,分析面积为17.3微米x 5毫米。 采用60毫米焦距的柱面透镜,在距离6厘米的样品处实现了10-微米的分辨率。 采用精心设计的光学装置,新型定位超小微型拉曼(SUCR)仪器能够以17.3-μm的分辨率对距仪器10厘米处的样品进行显微拉曼分析。图由NASA兰利研究中心的M。 Nurul Abedin提供 Abedin说:“我们现在正在试图通过扫描来扩大分析区域。由于系统具有较高的速度,我们认为能够在一分钟内创建5 x 5 mm区域的拉曼光谱图。若采用传统的微型拉曼系统做这件事则需要几天的时间。” 研究小组报道说,相较于以前的微型拉曼光谱仪器新仪器进行了一些改进,需要在分析和测量之前收集样品,以便在黑暗中进行。传统的微拉曼仪器也容易受到天然矿物质荧光的干扰。 Abedin说:“现有系统的局限性在于从火星飞行任务中获得的样本数量和信息量会显著降低。我们精心设计了我们系统的光学系统,以便在日光条件下进行快速分析,并生成高强度的拉曼信号,从而不像传统系统那样容易受到干扰。” Abedin表示,SUCR系统未来可用于生物医学、食品分析以及其他无需将样品送至实验室即可从快速化学分析中受益的应用。 下一步,研究人员计划在模拟火星和其他行星上发现的环境中测试SUCR仪器。然后他们将开始验证过程,以证明该设备可以在目前发现的太空条件下准确运行。 该研究发表在Applied Optics,OSA出版物,光学学会出版 4008-508-928 QQ咨询 紫外-可见-近红外分光光度计(UV-Vis-NIR),其扫描波段覆盖紫外光、可见光、近红外光区域,利用物质分子对紫外光、可见光、近红外光的吸收特性来进行定量、定性分析,在科研实验室以及工业领域是常见仪器之一。 前言:为什么物质有颜色?物质在光源 (如大阳光)提供的能量作用下,构成物质元素的原子中的电子,发生了以基态到激发态,又以激发态回到基态的跃迁,导致物质选择性地吸收或发射相应特定的光波,从而显示其特有的颜色。例如:大多数金属显银白色,是因为金属的能带上部存在大量的空轨道,并且相邻轨道之间的能量差值非常小。因此,任何波长的光子进入金属表面时,都能将金属内部的自由电子激发到能带上部的空轨道上,但电... 锂离子电池是一种高性能、轻便且可重复充电的电池技术,因其高能量密度而备受青睐,广泛应用于便携式电子设备和电动汽车等移动能源领域。随着对能源存储需求的不断增加,锂离子电池的性能优化和安全性成为研究的热点。在锂离子电池研究中,显微拉曼光谱仪已经成为一种强大的工具,它可以提供关于电池内部结构、化学成分和动力学过程的详细信息。本文将介绍显微拉曼光谱仪在锂离子电池研究中的应用,探讨其在电极材... 在生活和工业生产中,无论是原料还是半成品、成品,都含有一定的水,比如酒糟、粮食、烟草等。一定的含水量对物质保持形态、性状等具有重要意义。例如在食品领域,食品中的含水率高低会影响到食品的腐败和发霉,同时食品中的含水率高低对食品的鲜度、硬软性、流动性、呈味性等多方面有着重要的关系。常规的含水率烘干法存在测量时间比较长,测量比较繁琐。利用水分在近红处有吸收的原理进行含水率的测量是一种快速而简单的方... 研究相近产地大米的快速准确无损鉴别的方法能为鉴别地理标识大米提供理论和技术支持。拉曼光谱通过物质内部分子对可见单色光的散射强度..... 自1928年Raman现拉曼效应以来,拉曼光谱就成为检测分析物质结构的重要手段。拉曼光谱技术是一种检测分子振动以表征样品潜在化学结构的光谱技术。拉曼光谱技术广泛应用于检测固体和液体材料的化学成分,它可利用物质的光谱“指纹”信息,区分各种物质... 石墨烯被誉为“黑金”,轻得像空气,却又硬得像钢铁...... 拉曼光谱在石墨烯的层数表征方面具有独特的优势...... 【实测】奥谱天成手持拉曼ATR6600和显微拉曼光谱仪ATR8300-532/633 超微量分光光度计本身就是一类很重要的分析仪器,无论是物理学、化学、生物学、医学、材料学、环境学等科学研究领域,还是在化工、医药、环境检测、冶金等现代生产与管理部门都有很重要的应用。超微量分光光度计奥谱天成的全波长(190~1000 nm)超... 3#样品,无颜色区域,强度相对于有颜色即有膜... ... 4#样品,红色区域强度比淡黄色区域强度... ... 5#样品... ... 激光拉曼光谱是一种振动光谱技术,通过分子振动引发的拉曼效应,可以对钻探设备的油气特征进行很好地识别,以分辨故障... 寻求一门新的高科技 手段应用到森林资源监测、森林防火及林业执法中,已成为林业管理的一项迫在眉睫、亟待解决的重大课题 利用高光谱特性可以识别不同染病期的松木监测。并且与无人机进行结合,可以实现高效大面积森林的高效监测... 借助无人机高光谱手段,不仅可以对城市绿地进行提取,而且可以进一步分析植被的健康程度、病虫害以及含水量或易燃风险等等... 利用无人机在高空巡航和遥控地面端人工识别的的手段,可实现大面积水体的蓝藻遥感探测,为水质分析和水体环境保护提供技术支撑... 紫外-可见-近红外分光光度计(UV-Vis-NIR),其扫描波段覆盖紫外光、可见光、近红外光区域,利用物质分子对紫外光、可见光、近红外光的吸收特性来进行定量、定性分析,在科研实验室以及工业领域是常见仪器之一。
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