Laser zbada zawartość zamkniętego pojemnika ze stu metrów

Naukowcy z Vienna University of Technology opracowali nową metodę wykrywania chemikaliów w zamkniętym pojemniku z odległości ponad stu metrów. Światło lasera rozpraszane jest przez różne substancje w nieco odmienny sposób. Analizując takie rozproszone światło można określić co znajduje się wewnątrz nieprzezroczystego pojemnika bez jego otwierania.

„Metoda, którą wykorzystujemy, to spektroskopia Ramana.” – stwierdził Bernhard Lendl z Vienna University of Technology. Próbka oświetlana jest wiązką laserową. Gdy światło rozpraszane jest przez cząsteczki próbki, zmienia się jego energia. Na przykład, fotony mogą przekazywać energię cząsteczkom wzbudzając drgania cząsteczkowe. Powoduje to zmianę długości fali światła czyli koloru. Analizując spektrum kolorów rozproszonego światła, naukowcy są w stanie określić jakie cząsteczki spowodowały rozproszenie.

„Dotąd, próbka musiała zostać umieszczona bardzo blisko lasera i detektora.” – stwierdził Bernard Zachhuber z Vienna University of Technology. Dzięki udoskonaleniu technologii, pomiary mogą być teraz wykonywane z dużej odległości. „Wśród setek milionów fotonów, zaledwie kilka wywołuje proces rozpraszania Ramana w próbce.” – dodał Zachhuber. Cząsteczki światła rozpraszane są losowe we wszystkich kierunkach. Tylko ułamek z nich dociera do detektora, a informacje musza zostać wydobyte przez to z bardzo słabego sygnału. Może to zostać osiągnięte dzięki bardzo efektywnemu teleskopowi oraz wyjątkowo czułym detektorom światła.

Austriaccy naukowcy we współpracy z hiszpańską gwardią cywilną oraz austriacką armią przetestowali swój wynalazek na często spotykanych materiałach wybuchowych, jak dynamit, ANFO (saletrol) czy RDX (heksogen). Testy zakończyły się sukcesem. „Nawet z odległości przeszło stu metrów, substancje mogły być bezbłędnie rozpoznane.” – stwierdziła Engelene Chrysostom z Vienna University of Technology.

Nowa metoda może znaleźć zastosowanie na lotniskach, ale nie tylko. Może, na przykład, posłużyć do badania gór lodowych, albo analizy geologicznej podczas misji na Marsie. Ogromny potencjał nowej technologii może zostać wykorzystany również w przemyśle chemicznym.

(lk)