การโฟกัสลำแสงเลเซอร์แบบแถบความถี่แคบเข้าไปในผลึกที่หักเหสองขั้วทำให้เกิดการขยายสเปกตรัมอันเนื่องมาจากกระบวนการทางแสงที่ไม่เป็นเชิงเส้น ซึ่งส่งผลให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า ‘ความต่อเนื่องของแสงสีขาว’ จุดสีม่วงบนองค์ประกอบออปติคัลที่อยู่ตรงกลางเป็นส่วนหนึ่งของความต่อเนื่องของแสงสีขาวที่สร้างขึ้น เครดิต: Daniel Pasche ได้รับความอนุเคราะห์จาก Zsuzsanna Heiner
ความก้าวหน้าล่าสุดในเทคโนโลยี
เลเซอร์ยุคหน้าอาจทำให้เราเข้าใจโครงสร้าง การวางแนว และพลวัตของชั้นไขมันเดี่ยวมากขึ้น monolayers เหล่านี้เป็นวัสดุสำคัญสำหรับการพัฒนาสารลดแรงตึงผิวของปอดเทียมซึ่งใช้ในการรักษาโรคทางเดินหายใจหลายชนิดรวมถึงกลุ่มอาการหายใจลำบาก Zsuzsanna HeinerนักวิจัยจากSALSA – School of Analytical Sciences Adlershof และHumboldt Universität zu Berlinร่วมกับเพื่อนร่วมงานในกรุงเบอร์ลิน ประเทศเยอรมนี
ได้เสนอวิธีการอื่นในการจำแนกลักษณะเฉพาะของ lipid monolayers โดยใช้การสร้างความถี่รวมแบบสั่นสะเทือนแบบบรอดแบนด์ (VSFG) เพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงลึกใหม่ เป็นสารลดแรงตึงผิวของปอด ในปอดที่แข็งแรง ชั้นสารลดแรงตึงผิวจะปกคลุมถุงลมเพื่อรองรับการทำงานของปอด การครอบคลุมไม่เพียงพอต้องใช้สารลดแรงตึงผิวของปอดจากแหล่งภายนอกทันที ซึ่งมักหมายถึงการใช้สารผสมเทียม เพื่อทำความเข้าใจพฤติกรรมของสารผสมเทียมที่ส่วนต่อประสานระหว่างปอดและอากาศ
นักวิทยาศาสตร์ใช้วิธีการทดลอง เช่น VFSG ที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับพื้นผิว อย่างไรก็ตาม การตรวจสอบ VSFG ก่อนหน้านี้ได้พยายามดิ้นรนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพข้อมูลที่ดึงมาได้โดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อโครงสร้างเช่น lipid monolayers ได้รับลายนิ้วมือโมเลกุลVSFG เป็นเทคนิคสเปกโตรสโกปีสำหรับการสั่นแบบไม่เชิงเส้นสำหรับการศึกษาพื้นผิว โดยอาศัยลำแสงเลเซอร์สองลำที่ทับซ้อนกันเชิงพื้นที่และชั่วคราว โดยลำแสงหนึ่งอยู่ในอินฟราเรดกลางและอีกอันหนึ่งมีความยาวคลื่นที่มองเห็นได้
เลเซอร์อินฟราเรดช่วงกลางจะสะท้อน
กับการสั่นสะเทือนของโมเลกุลที่น่าสนใจ ดังนั้นการวัดสเปกตรัมจะดึงข้อมูลลักษณะเฉพาะของโมเลกุลออกมา ซึ่งก็คือ “ลายนิ้วมือระดับโมเลกุล” จากนั้นพัลส์เลเซอร์ที่มองเห็นได้จะเปลี่ยนลายนิ้วมือที่สั่นสะเทือนนี้เป็นความถี่ที่สูงขึ้นในช่วงที่มองเห็นได้ ซึ่งง่ายต่อการตรวจจับด้วยอุปกรณ์ที่ใช้ซิลิกอน
วิธีการ VSFG นี้ไม่เหมือนกับเทคนิคทางสเปกโตรสโกปีอื่น ๆ มากมายและไม่มีฉลากและให้ข้อมูลเกี่ยวกับกลุ่มฟังก์ชันที่สัมพันธ์กันของโมเลกุล ในงานนี้ Heiner และเพื่อนร่วมงานของเธอใช้ประโยชน์จากความสามารถเหล่านี้เพื่อศึกษากลุ่มต่างๆ ที่ส่วนต่อประสานระหว่างแคลเซียมฟลูออไรด์กับอากาศ ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการศึกษาการวางแนวของโมเลกุลไขมันที่ส่วนต่อประสาน
ความต้องการความเร็วการทดลองก่อนหน้านี้ส่วนใหญ่ใช้ VSFG กับเลเซอร์ที่ทำงานที่อัตราการทำซ้ำที่ค่อนข้างต่ำ 1 kHz เป็นผลให้ต้องใช้เวลาในการกระตุ้นด้วยเลเซอร์นานขึ้นเพื่อรวบรวมข้อมูลที่จำเป็น ซึ่งอาจรบกวนโครงสร้างที่ละเอียดอ่อนของโมโนเลเยอร์และทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างของไขมันไม่อิ่มตัว
“นักวิจัยมักใช้ตัวกรองสเปกตรัมหรือ etalons เพื่อสร้างพัลส์ที่มองเห็นได้ด้วยแบนด์วิธที่แคบ” Heiner หัวหน้าของ SALSA Photonics Lab อธิบาย ข้อเสียเปรียบคือผลกระทบด้านลบต่อประสิทธิภาพการแปลงของกระบวนการและแบนด์วิดท์ ซึ่งจากนั้นจำกัดไว้ที่ 20-30 ซม. -1ซึ่งจะช่วยลดความละเอียดของสเปกตรัมและด้วยเหตุนี้ความแม่นยำของการวิเคราะห์สเปกตรัมเชิงปริมาณและการคำนวณการวางแนวโมเลกุลที่เป็นผลลัพธ์
Raman spectroscopy แนะนำการตรวจชิ้นเนื้อสมอง
Heiner อธิบายว่าเธอและเพื่อนร่วมงานของเธอใช้การสร้างความถี่รวม “chirped” ได้อย่างไร โดยที่พัลส์เลเซอร์ใกล้อินฟราเรดแบบ femtosecond แบ่งออกเป็นสองส่วน: ส่วนหนึ่งคือการกระจายตัว – การแพร่กระจายของพัลส์อันเป็นผลมาจากส่วนประกอบความถี่ต่างๆ เดินทางที่ ความเร็วต่างกัน – เป็นบวกในขณะที่อีกส่วนหนึ่งเป็นลบ จากนั้นพัลส์ที่ร้องเจี๊ยก ๆ ตรงข้ามกันสองอันจะถูกเพ่งความสนใจไปที่ผลึกแบเรียมบอเรต birefringent เพื่อผลิตพัลส์แบบแถบแคบที่มองเห็นได้ “ด้วยสิ่งนี้ เราสามารถเข้าถึงประสิทธิภาพการแปลงได้ถึง 25% ในขณะที่ลดแบนด์วิดท์ลง” Heiner กล่าว
เวลาเปิดรับแสงสั้นลง ข้อมูลสเปกตรัมมากขึ้นในการทดลอง Heiner และเพื่อนร่วมงานได้ศึกษาลิปิดโมโนเลเยอร์ที่มีส่วนผสมของ 1,2-dipalmitoyl- sn -glycero-3-phosphocholine (DPPC) และ 1,2-dioleoyl- sn -glycero-3-phosphocholine (DOPC) ที่แตกต่างกัน – ฟอสโฟลิปิด 2 ตัว ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของสารลดแรงตึงผิวในปอด พวกเขาจับคู่ VSFG แบบบรอดแบนด์กับเลเซอร์ปั๊มที่ทำงานที่อัตราการทำซ้ำ 100 kHz ซึ่งช่วยลดเวลาในการกระตุ้นได้อย่างมากและแสดงความละเอียดสเปกตรัมที่ดีขึ้นเป็นสิบเท่า ด้วยการปรับปรุงเครื่องมือวัดนี้ ทีมวิจัยจึงสามารถดำเนินการศึกษาแบบจำลองชั้นเดียวของสารลดแรงตึงผิวอย่างเป็นระบบเป็นครั้งแรกที่ส่วนต่อประสานกับความดันพื้นผิวและองค์ประกอบที่แตกต่างกัน
นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าขณะนี้เป็นไปได้ที่จะศึกษาโมโนเลเยอร์ที่มีไขมันไม่อิ่มตัวโดยไม่เสื่อมสภาพของตัวอย่างเนื่องจากเวลาเปิดรับแสงนานและสิ่งประดิษฐ์ทดลองอื่นๆ ที่ขึ้นกับเวลา ลักษณะสเปกตรัมที่พวกเขาสังเกตเห็นนั้นสอดคล้องกับการศึกษาที่คล้ายกันในภาคสนาม อย่างไรก็ตาม พวกเขายังพบแถบการสั่นเพิ่มเติมในพื้นที่ยืดคาร์บอนไฮโดรเจนด้วยอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนประมาณ 2000
“ในการทดลองของเรา เราสามารถแก้ไขแถบการสั่น 11 แถบของตัวอย่างด้วยโมโนเลเยอร์ DPPC ที่ได้รับการสนับสนุนอย่างแน่นหนาในพื้นที่ 2800-3000 ซม. -1มากกว่าที่สังเกตได้ก่อนหน้านี้” ไฮเนอร์อธิบาย “นี่เป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเป้าหมายของเราคือดึงข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างและคุณสมบัติทางเคมีกายภาพของชั้นโมเลกุลระหว่างใบหน้า”
“การเกิดขึ้นของแถบแบนในโครงสร้างวงดนตรีอิเล็กทรอนิกส์เป็นปรากฏการณ์ที่น่าสนใจในตัวเอง ในคำอธิบายที่เรียบง่าย ไม่มีการโต้ตอบ สถานะแบนด์แบนด์หมายความว่าอิเล็กตรอนไม่มีการกระจายตัว นั่นคือ ไม่สำคัญว่าคุณสามารถสูบฉีดพลังงานเข้าไปได้มากแค่ไหน อิเล็กตรอนจะไม่เคลื่อนที่ C หรือพฤติกรรมของอิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้องปรากฏขึ้นเมื่อเราเพิ่มปฏิสัมพันธ์อย่างไรก็ตาม ”
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>slottosod.com
