红外光和太赫兹在有毒气体检测方面取得傲人成绩

科学家们结合红外光和太赫兹辐射(T-ray)，在有毒气体检测方面取得傲人的成就。这项技术甚至能够探测出空气中很微量的有害气体——从化学品泄露影响到神经毒气袭击——检测距离可达1公里。

超快脉冲激光与T-rays一起，可以在1公里之外进行有毒气体检测

杜克大学、美国陆军航空和导弹研究发展工程中心(AMRDEC)的研究人员正在研发这项技术，可以在标准的大气压下分辨出各种气体和化学品的不同。

在他们的研究中，研究人员用两束光同时撞击了气体云——氟甲基，氯甲烷和溴甲烷。一束是稳定的T-ray光束，已经调谐到气体分子的旋转跃迁能量；另一束由AMRDEC的红外激光器发出的高速脉冲组成。HenryEveritt说：“这就像是用红外光的大锤重击分子。”

根据研究人员的介绍，用T-rays轰击一个气体分子引起交替旋转态之间的切换；这过程产生了一个吸收光谱指纹，类似于条形码线。标准大气压模糊了这种化学条形码，但超短红外脉冲敲击分子，使其脱离平衡态，引起涂抹过的吸收线闪光。

Everitt说：“我们需要将每一束光的波长调谐到与我们寻找的分子匹配，实验中看到光的改变，我们就知道是对应气体的反应。”

常规技术之所以不能实现，因为压力和空气中的水蒸汽往往会涂抹或者减弱光谱指纹。

研究人员认为，这种新的双共振光谱法要在该领域普及之前还需要进一步的测试。下一步是确定如何调谐T-ray和红外光束来探测其他类型的气体，包括有毒工业化学品，例如氨，二硫化碳，硝酸，硫酸。它可以有很多可能的应用，比如核事故中的放射性副产品的检测，探测空气污染，或者远程传感化学武器。

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