研究国家标准与技术研究院(NIST)和合作者展示了一个紧凑的频率梳装置,迅速措施整个红外波长区域和占据几平方英尺的表空间。
光学频率梳测量精确的频率的光。各种梳设计使下一代原子钟和节目的发展前景检测甲烷泄漏等环境的应用程序。生物应用发展缓慢,部分原因是它很难直接生成和测量相关的红外线。展示生物应用,NIST的研究小组利用NIST的新装置来测量光谱的单克隆抗体参考材料,由超过20000个原子的蛋白质,生物制药行业使用的,以确保治疗的质量。
第一次我们的频率梳同时覆盖整个红外分子指纹区”,项目负责人斯科特Diddams说。“其他关键优势是速度,在获取数据的分辨率和动态范围。”
中红外光线是一个特别有用的研究调查,因为分子通常在这些频率旋转和振动。但直到现在已经很难调查本地区由于缺乏宽带或可协调的光源和高效探测器如用于可见光和近红外线。新NIST装置克服了这些问题。简单的光纤激光生成光跨越整个范围从3µm 27µm(大约10 - 100太赫兹频率)。新系统在检测是创新使用二极管吸收光的电场(光探测器)操作在近红外范围内。
“一个独特的特性是我们检测信号实时快速采样的红外与近红外激光电场”,Diddams解释道。“这有两个优点:它变化检测从红外到近红外,我们可以使用廉价的电信二极管,我们不再遭受红外探测器的局限性,需要低温(液氮)冷却。”
研究人员发现签名的振动三酰胺的乐队单克隆抗体参考资料。酰胺乐队在折叠蛋白质是用来确定,展开和聚合机制。检测到乐队的特定特性表明,蛋白质有一个表结构,同意先前的研究。
除了生物应用程序,新装置可以用来探测红外线和凝聚态之间的相互作用对量子计算方法在分子振动或转动中存储数据。此外,结合新型成像技术时,桌面系统可以获得纳米样品的图片,目前需要使用更大的同步加速器设施。工作中描述科学的进步。
