Edullinen kemiallinen laseranturi

Infrapunan lasersäteet imeytyvät eri tavoin eri molekyyleihin, joten niitä voidaan käyttää analysoimaan nesteitä ja kaasuja.

Miniaturisoitua laser-tekniikkaa hyödyntäen, Wienin teknillisessä yliopistossa kehitetyn anturirakenteen avulla voidaan testata nesteiden kemiallista koostumusta.

Tutkijat ovat yhdistäneet kvanttikaskadilaserin ja valonilmaisimen niin, että ne voidaan valmistaa samassa tuotantoprosessissa. Tällainen lähestymistapa mahdollistaa yksinkertaisen ja edullisen tavan valmistaa pieniä antureita moniin eri käyttötarkoituksiin.

Kvanttikaskadilaserit koostuvat eri materiaalien kerrosjärjestelmästä. Näin sen ominaisuuksia, kuten laserin aallonpituutta voidaan virittää. Kun kerrosrakenteeseen ohjataan jännite, laser alkaa emittoida valoa. Mutta rakenne voi toimia myös toisinpäin; kun sitä säteilytetään valolla, syntyy sähköinen signaali.

Nyt kehitetty menetelmä tuo laserin ja detektorin yhdelle sirulle, siten, että laserin aallonpituus vastaa aallonpituutta, jolle ilmaisin on herkkä. Kun molemmat osat ovat luotu yhdessä vaiheessa, laseria ja ilmaisinta ei tarvitse erikseen säädellä toteaa Benedikt Schwarz yliopistonsa tiedotteessa.

Tavanomaisissa järjestelmissä laservalo on ohjattava ilmaisimeen huolellisesti sijoitettujen linssien avulla. Uudessa järjestelyssä optisena yhteytenä laserin ja ilmaisimen välillä toimii plasmoninen aaltojohde, joka on valmistettu kullasta ja piinitridistä.

Aaltojohteen kautta infurapunalaservalo voi imeytyä myös molekyyleihin matkalla laserin ja ilmaisimen välillä.

Tätä anturirakennetta voidaan soveltaa monille erilaisille ​​molekyyleille, kuten hiilihydraateille tai proteiineille, koska aallonpituuteen voidaan vaikuttaa muuttamalla laserin ja ilmaisimen kerroksellista rakennetta

Anturisiru voidaan upottaa nesteeseen ja testauksissa veden ja alkoholin sekoituksessa yhdisteen vesipitoisuus saatiin mitattua 0,06 prosentin resoluutiolla.