Laser pomaga w wykrywaniu śladowych ilości materiałów wybuchowych

fot. University of St Andrews

Wykrywanie ukrytych materiałów wybuchowych jest ciężkim zadaniem. Naukowcy ze Szkocji opracowali całkowicie nową metodę wykrywania substancji używanych w materiałach wybuchowych. Wykorzystywany jest do tego laser zdolny do wychwytywania cząsteczek substancji wybuchowych o koncentracji 10 cząstek na miliard (ppb - z ang points per billion) a nawet mniejszej.

Czujnik laserowy, zaprojektowany przez fizyków z University of St Andrews, Szkocja, polega na tym, że tworzywo sztuczne nazwane polifluorenem jest "pompowane" fotonami ze źródła światła, zaczyna emitować światło laserowe. Cząsteczki oparów materiałów wybuchowych takich jak TNT zakłócają emisję światła powodując interferencje.

Naukowiec dr Graham Turnbull wyjaśnia, że zawsze wokół materiałów wybuchowych są chmury oparów nitronowych. Laser mógłby posłużyć jako sztuczny nos dla psa robota wyszukującego materiałów wybuchowych.

W badaniu lasera posłużono się oparami dinitrobenzenu (DNB) o koncentracji 9,8 ppb. Ilość światła emitowanego przez laser gwałtownie zmalała co doprowadziło do wykrycia substancji w zaledwie kilka sekund .

Sztuczny polifluoren jest tanim materiałem, którego oczywistą zaletą jest możliwość zastosowania w urządzeniach służących do wykrywania materiałów wybuchowych. Dr Turnball mówi, że prace nad wcześniejszymi technikami opierającymi się o organiczne półprzewodniki zostały wstrzymane. To jest pierwsze zastosowanie laserów polifluorenowych w tym celu, dodatkowo pozwalają one na wykrywanie bardzo niskich koncentracji oparów.

Organiczne lasery półprzewodnikowe wykrywają opary materiałów wybuchowych dzięki chemicznej reakcji pomiędzy oparami i półprzewodnikiem, gdzie elektrony są transferowane z półprzewodnika do oparów posiadające deficyt elektronów. Ten transfer przyczynia się do redukcji światła emitowanego przez laser. Ten sam transfer elektronów sprawdza się w nowych laserach polifluorenowych.

Physorg.com