Технология
   
НАЗАД ДОМОЙ

gh ЗВУК ФИЛЬТРУЕТ СВЕТ

Москва , НТЦ Уникального приборостроения РАН
06.12.2004
Маленький, сообразительный и устойчивый к вибрациям спектрометр, одинаково надежный и в космосе, и в океанских глубинах, разработали российские ученые при финансовой поддержке РФФИ и Фонда содействия развитию МП НТС. Основан уникальный прибор на совершенно новом принципе: в нем свет проходит через удивительный фильтр - акустооптический.
Послать почту Автор исследования: член-корреспондент РАН Владислав Иванович Пустовойт, директор , Москва

Дополнительную информацию можно узнать здесь: (095)333-6102 или np@ckbup.dol.ru
Фотографии и рисунки:
Ключевые слова:

В "Научно-техническом центре уникального приборостроения" уникальные приборы создают с завидной регулярностью. Вот и новый спектрометр, разработанный при поддержке РФФИ и Фонда содействия развитию МП НТС коллективом под руководством члена академии Владислава Пустовойта, также уникален. Такому спектрометру не придется тратить драгоценные секунды, чтобы перестроиться, например, с одной длины волны на другую - неизбежное зло аналогичных классических приборов для измерения интенсивности света на разных длинах волн. Он не боится тряски и занимает мало места, поэтому его можно взять даже на борт космического корабля, не говоря уж о небольшом исследовательском самолете. Его и в карман можно положить.

Такой прибор, ввиду компактности и высокой чувствительности, может найти применение в самых разных областях: от контроля промышленных процессов до медико-биологических применений. Например, он может пригодиться экологам. Потому что позволит мгновенно определять, чем загрязняют воду и воздух недобросовестные предприятия. Причем в сложных условиях - на расстоянии, при быстром взаимном перемещении носителя и объекта. Так, пролетая над морем, можно будет по отраженному свету быстро найти источник загрязнения. И ответить на вопрос, где та труба, из которой попадают в море ядовитые стоки, и что же именно в море из этой трубы выливают. Без отбора проб воды и прочих рутинных анализов.

Действие прибора основано на новом принципе - явлении дифракции света на звуковых волнах в кристаллах. Известно, что показатель преломления кристалла - постоянная величина для каждой конкретной прозрачной среды. Однако если воздействовать на эту прозрачную среду звуковой волной, то показатель преломления немного изменится. Если же в кристалле распространяется звуковая волна, то возникает пространственно-периодическая структура изменения показателя преломления среды, и тогда падающее извне световое излучение будет дифрагировать на этой структуре. Причем эффективность дифракции зависит от амплитуды звуковой волны. Следовательно, возбуждая в кристалле акустическую волну, можно управлять его оптическими свойствами. На этом принципе и основано действие нового спектрометра.

Важнейшая часть любого спектрометра - это оптический фильтр или дифракционная решетка, которые из всего спектра излучения выделяют свет определенной длины волны. В большинстве случаев для этого используют сложные механически перестраиваемые устройства. И всегда, чтобы перестроить прибор с одной длины волны на другую требуется время, которое может достигать несколько десятков секунд.

Прибор, разработанный в НТЦ УП РАН, медлительностью не страдает. Электрический сигнал мгновенно заставляет пластинку пьезокристалла вибрировать с заданной частотой и тем самым возбудить звуковую волну в кристалле, а изменение частоты электрического сигнала моментально приводит к изменению периода акустической волны. И к столь же быстрому изменению его оптических свойств. Получается перестраиваемый оптический фильтр, которым легко управлять и который легко перестраивать (так называемый акустооптический фильтр).

Еще одно преимущество акустооптического спектрометра - высокое разрешение и способность регистрировать весьма слабое излучение. А с учетом того, что у такого спектрометра нет механически движущихся частей, он не боится вибраций и тряски. Кроме того, он гораздо меньше и легче обычных спектрометров. Так что его действительно можно даже брать на борт космического корабля, чтобы исследовать, например, спектр отраженного от океанской глади солнечного света. Или спектр любого другого излучения.

***

"Журнал 'Химия и жизнь - XXI век' "
Пустая строка
НАЗАД ДОМОЙ
 



WebMaster:  webmaster@InformNauka.ru
  Адрес редакции журнала 'Химия и жизнь - XXI век': 105005, Москва, Лефортовский пер., д.8
(7-095) 267-54-18, (7-095)267-54-18

Copyright © 2003 Издательство "Химия и жизнь".

return_links(); ?>