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以全新方式識別光 新型有機薄膜傳感器可用于光源分析和防偽

2022-09-30 14:05:52來源:儀器網(wǎng) 羊舌木 閱讀量:141 評論

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導讀:光譜儀是可以確定光源的顏色(波長),在定性、定量、結(jié)構(gòu)分析方面有著優(yōu)越的表現(xiàn)。

  “虹”是一種常見的自然現(xiàn)象,在雨后轉(zhuǎn)睛時,陽光射到空中接近球型的小雨滴,產(chǎn)生依次為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的色彩譜圖,這便是自然界的“光譜”。目前,光譜學被認為是研究領域和工業(yè)領域最重要的分析方法之一。
 
  光譜分析方法是基于物質(zhì)與輻射作用時,測量由物質(zhì)內(nèi)部發(fā)生的能級躍遷而產(chǎn)生的發(fā)射、吸收或散射輻射的波長和強度,以此來鑒別物質(zhì)及確定它的化學組成和相對含量的方法。隨著光譜學的不斷發(fā)展,各種新的光譜被發(fā)現(xiàn),不同的光譜分析方法也相繼建立,并出現(xiàn)相應的光譜分析儀器。
 
  光譜儀是可以確定光源的顏色(波長),在定性、定量、結(jié)構(gòu)分析方面有著優(yōu)越的表現(xiàn),并已應用于生命科學、醫(yī)學、食品、化工、醫(yī)藥、環(huán)境、商檢、空間探索等領域。然而,目前的商用光譜儀也仍有著一定的缺陷,即“體型”較大且非常昂貴。
 
  同時,隨著人類對地球資源、人類生存環(huán)境及地外空間的探索、開發(fā)及利用,對陸地表層、大氣、海洋以及空間目標的探測與監(jiān)視,科學家們越來越重視對既具有高空間分辨率,同時又具有高光譜分辨率的高科技探測技術(shù)與儀器的研究與開發(fā)。
 
  德累斯頓工業(yè)大學應用物理研究所(IAP)和德累斯頓應用物理與光子材料綜合中心(IAPP)的研究人員與該校物理化學研究所合作,研制出一種新型有機薄膜傳感器。該薄膜由長時間發(fā)光(磷光)和短時間發(fā)光(熒光)的器件組成,它們能以不同方式吸收未知波長的光,研究人員根據(jù)余輝的強度推斷未知輸入光的波長。
 
  研究人員利用了發(fā)光材料中激發(fā)態(tài)的基本物理特性,在這樣的系統(tǒng)內(nèi),不同波長的光激發(fā)出一定比例的長壽命三重和短壽命單重自旋態(tài),使用光電探測器識別自旋比例,就可以識別出光的波長。利用這一策略,研究人員實現(xiàn)了亞納米光譜分辨率,并成功跟蹤了光源的微小波長變化。
 
  新型有機薄膜傳感器以全新的方式識別光的波長,分辨率甚至低于1納米,其作為一款集成組件,在外來可替代外部光譜儀,用于表征光源。除了表征光源,新型傳感器還可用于防偽。
 
  分析化學的發(fā)展趨勢必然是高靈敏度、高選擇性、快速、自動,而光譜分析技術(shù)也不斷向這個趨勢發(fā)展,以一種飛快的速度推動著分析化學的發(fā)展?,F(xiàn)在,一個簡單的光活性膜與光電探測器結(jié)合就可以形成一個高分辨率設備,我們可以期待,光譜儀逐漸克服價格高昂、“體型”龐大、基體效應難以避免等困難,為分析化學帶來更為奪目的光彩。
 
  (資料參考來源:科技日報)
 
  原標題:以全新方式識別光 新型有機薄膜傳感器可用于光源分析和防偽
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