飛秒激光探針在線檢測(cè)
發(fā)布時(shí)間：2020-09-22 16:47
“買寶石的人，常常為難以辨別寶石的真假而煩惱，用飛秒激光探針打一打，很快就可以探明真?zhèn)?，這一過程不僅快，而且對(duì)寶石的損傷可以忽略。”5月29日，武漢理工大學(xué)理學(xué)院教授盧景琦向科技日?qǐng)?bào)記者介紹了神奇的飛秒激光器探針。
最近，盧景琦帶領(lǐng)他的科研團(tuán)隊(duì)剛剛完成了一項(xiàng)研究，用納秒、飛秒以及雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)（俗稱激光探針）分別對(duì) 18 組標(biāo)準(zhǔn)煤樣進(jìn)行了成分和熱值分析。這一研究成果已于近期在《激光與光電子學(xué)進(jìn)展》在線發(fā)表。盧景琦感嘆，飛秒激光探針在未來的在線快速檢測(cè)領(lǐng)域大有可為。
光纖飛秒激光器以其小型化、便攜化、風(fēng)冷卻、低成本和穩(wěn)定性高等優(yōu)勢(shì)被認(rèn)為是新一代的飛秒激光器，是光纖頻率梳的核心種子光源，光纖頻率梳已成為很多高端研究的基礎(chǔ)科學(xué)儀器，例如光鐘的頻率測(cè)量、引力波的測(cè)量、高精度絕對(duì)距離測(cè)量，導(dǎo)航定位以及時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)傳遞等。
以光纖飛秒激光器頻率梳為核心的精密光譜源標(biāo)準(zhǔn)裝置的建立，不僅為我國(guó)國(guó)防、軍事等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的紅外激光源提供精密的校準(zhǔn)測(cè)試服務(wù)，而且為將來便攜式激光跟蹤儀、小型化激光雷達(dá)等高新武器提供更精密的激光源。此外，光纖激光頻率梳的研究還可改進(jìn)現(xiàn)有的全球定位系統(tǒng)、提高全球定位系統(tǒng)的精度，同時(shí)為戰(zhàn)略武器導(dǎo)航、全球通信、航空航天、探礦、救援等涉及國(guó)防安全的領(lǐng)域提供精確地的定位，使我國(guó)在該領(lǐng)域的工作徹底擺脫對(duì)國(guó)外的封鎖和限制，它的建立還可以將長(zhǎng)度、時(shí)間和頻率等物理量統(tǒng)一到極高精度的標(biāo)準(zhǔn)，最終促成新一代全球定位系統(tǒng)的產(chǎn)生。
“簡(jiǎn)單的說，就是用激光打到樣品上，激發(fā)出等離子體。然后，通過測(cè)等離子體的光譜，來獲得樣品中的元素成分和含量，這項(xiàng)技術(shù)就是激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)。”盧景琦說：大家形象的把它稱為“激光探針”。
激光探針是一種新興的光譜分析技術(shù)，具有檢測(cè)方便、速度快、制樣簡(jiǎn)單、可以多元素實(shí)時(shí)在線檢測(cè)等優(yōu)勢(shì)。近十年來激光探針應(yīng)用研究在石油化工、環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物醫(yī)學(xué)、食品安全、礦產(chǎn)探測(cè)、文物考古等多個(gè)領(lǐng)域不斷擴(kuò)展。
“這是一個(gè)具有巨大潛力的產(chǎn)業(yè)，也是各國(guó)正在搶占的技術(shù)高地。”盧景琦非?？春?strong>飛秒激光探針技術(shù)，他對(duì)科技日?qǐng)?bào)記者說，隨著以武漢虹拓為代表的我國(guó)自主飛秒的創(chuàng)新突破，價(jià)格會(huì)大幅降低，飛秒激光探針的普及指日可待。他希望國(guó)內(nèi)通過產(chǎn)學(xué)研集群式創(chuàng)新，加快飛秒激光探針在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，從而打造中國(guó)自主領(lǐng)先的飛秒激光探針產(chǎn)業(yè)。
