诺贝尔奖获得者 C. V. 拉曼在 20 世纪 20 年代发现,用光轰击物质会激发其分子,并以特征模式散射光,这种模式可以像指纹一样进行分析。如今,拉曼光谱仪已应用于各种场合,但它们往往体积庞大且价格昂贵。德克萨斯大学奥斯汀分校的物理学家曼弗雷德·芬克领导的团队正在开发一种更小、更便宜的型号,这种型号可能会改进地震探测并降低某些医疗测试的成本。
芬克的设备大约手提箱大小,它不测量整个光谱,而只测量一条包含目标分子已知特征谱线的特征线。该设备被称为分析型非色散拉曼光谱仪,内部有一个小型二极管激光器,其光束在两面凹面镜之间反射以放大其功率。这种光放大也提高了设备的灵敏度,使其能够测量十亿分之几的杂质。
一个目标是将光谱仪与地震仪联合部署,以提前 45 分钟预测地震。地震仪很难区分地震颤动与来自其他来源(如施工)的颤动。然而,光谱仪可以检测地震活动释放到温泉和海底裂缝中的异常气体比例,这可能预示着即将到来的地震。
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其他研究人员正在研究该设备在医疗领域的应用。路易斯维尔大学的胃肠病学家希里什·巴维正在测试它是否可以通过分析患者的呼吸来监测肝脏疾病,芬克说该设备也可能用于检测新生儿的乳糖不耐症。