圖為超表面與氣體分子相互作用示意圖（來(lái)源：SUTD）
中紅外波段是電磁光譜中有趣的部分，它由人眼無(wú)法看到的顏色組成的。許多化學(xué)分子在紅外光照射時(shí)會(huì)產(chǎn)生共振。這種紅外共振可以用來(lái)識(shí)別分子或采集分子的“指紋”特征圖譜。因此，紅外波段對(duì)大氣污染監(jiān)測(cè)、爆炸物和麻醉毒品的檢測(cè)、食品質(zhì)量檢測(cè)等一系列應(yīng)用都很有幫助。然而，紅外光學(xué)組件體積往往比較大，且價(jià)格昂貴、不可調(diào)諧。
據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，來(lái)自新加坡科技與設(shè)計(jì)大學(xué)（Singapore University of Technology and Design，SUTD）與大連理工大學(xué)（DUT）、新加坡同步輻射光源（SSLS）的研究者們聯(lián)合研究，證明了常見(jiàn)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的可調(diào)相變材料，可用于調(diào)諧微尺寸紅外透射“超表面”濾光器的響應(yīng)。濾光器可在中紅外光譜的寬波段上進(jìn)行調(diào)諧，在該波段中許多污染氣體會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。
SUTD的首席研究員、助理教授Robert Simpson說(shuō)：“這些紅外濾光器非常小，甚至可以集成到智能手機(jī)中。幫助用戶實(shí)現(xiàn)多種測(cè)量應(yīng)用，例如，測(cè)量用來(lái)炸食物的油的質(zhì)量、呼吸的空氣質(zhì)量，或者通過(guò)測(cè)量從人體排出的體液來(lái)檢查身體健康狀況”。
這項(xiàng)研究成果發(fā)表于《Advanced Optical Materials》期刊，該期刊以發(fā)表突破性跨學(xué)科研究而聞名，其關(guān)注的研究領(lǐng)域是光物質(zhì)的相互作用。
近紅外光譜儀從分光系統(tǒng)可分為固定波長(zhǎng)濾光片、光柵色散、快速傅立葉變換、聲光可調(diào)濾光器和陣列檢測(cè)五種類型。濾光片型主要作專用分析儀器，如糧食水分測(cè)定儀?！ ?span title="近紅外光譜" target="_blank">近紅外光譜儀的操作步驟如下： ?。?）將煙葉樣品全部經(jīng)60目旋風(fēng)磨處理，待測(cè)： ?。?）開機(jī)（要求在18—24℃范圍內(nèi)啟動(dòng)），持續(xù)預(yù)熱1.5小時(shí)； （3）掃描背景，一般要求四次樣品掃一次背景。在環(huán)境要求變化不大時(shí)可適當(dāng)放寬要求； ?。?）用燒杯量取待測(cè)樣品約75ml（僅對(duì)粉末而言）放入樣品杯，樣品裝填均勻，用壓緊器（可做成銅塊）壓緊樣品，要求底部沒(méi)有裂縫?！ 。?）將樣品杯放入樣品室，開始掃描； ?。?）掃描結(jié)束后，取出樣品杯，清掃樣品； ?。?）重新裝樣，進(jìn)行第二個(gè)樣品的掃描； （8）樣品全部掃描結(jié)束后，分析結(jié)果?！ ≡嚇訙y(cè)試完成后，首先應(yīng)退出FT-IR軟件，關(guān)閉電腦，最后關(guān)閉主機(jī)電源。 近紅外光譜儀儀器使用的注意事項(xiàng)： A 、保持室內(nèi)環(huán)境相對(duì)濕度在50%以下。KBr窗片和分束器很容易吸潮，為防止潮解，務(wù)必保持室內(nèi)干燥。同時(shí)操作的人員不宜太多，以防人呼出的水氣和CO2影響儀器的工作?！ 、維持室內(nèi)溫度相對(duì)穩(wěn)定。溫差變化太大，也容易造成水氣在窗片上凝結(jié)?！ 、如果條件允許，建議定期對(duì)儀器用N2進(jìn)行吹掃?！ 、盡量不要搬動(dòng)儀器，防止精密儀器的劇烈震動(dòng)。
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