在現(xiàn)代化學(xué)分析領(lǐng)域，對(duì)化學(xué)反應(yīng)的精確測(cè)量和控制是至關(guān)重要的。最近，一項(xiàng)突破性的技術(shù)——GHz重復(fù)率中紅外頻梳光譜儀，為這一領(lǐng)域帶來(lái)了革命性的進(jìn)步。本文將探討這項(xiàng)技術(shù)的核心特點(diǎn)及其在化學(xué)反應(yīng)分析中的應(yīng)用。

    高速寬帶中紅外雙頻梳光譜儀的革新
    最新的中紅外雙頻梳光譜儀技術(shù)，以其超過(guò)1000cm-1的光學(xué)帶寬和小于0.03cm-1的光譜分辨率，為化學(xué)分析提供了前所未有的精確度。這種光譜儀能夠準(zhǔn)確識(shí)別和測(cè)量多種樣品的絕對(duì)數(shù)量，這對(duì)于理解復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)途徑和速率至關(guān)重要。

    關(guān)鍵技術(shù)：1GHz脈沖重復(fù)鎖模頻率梳
    該技術(shù)的核心是一個(gè)1GHz脈沖重復(fù)鎖模頻率梳，它覆蓋了3-5µm的區(qū)域，實(shí)現(xiàn)了每17.5微秒290cm−1的高光譜采集速率。這一進(jìn)步使得科學(xué)家能夠?qū)崟r(shí)跟蹤快速化學(xué)過(guò)程的動(dòng)力學(xué)，為低溫燃燒系統(tǒng)的研究提供了新的視角。

    實(shí)驗(yàn)應(yīng)用：1,3,5-三惡烷分解研究
    研究人員利用這種新型光譜儀，對(duì)1,3,5-三惡烷的分解過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的分析。通過(guò)量化反應(yīng)物到產(chǎn)物的分解過(guò)程中每個(gè)樣品的豐度和溫度，揭示了甲醛分解途徑，這對(duì)于現(xiàn)代低溫燃燒系統(tǒng)的研究具有重要意義。

    現(xiàn)代化學(xué)方法的革新
    這種光譜儀通過(guò)增加觀察樣品的數(shù)量和提高溫度及濃度測(cè)量的準(zhǔn)確性，為現(xiàn)代化學(xué)方法提供了新的途徑。結(jié)合化學(xué)模型與機(jī)器學(xué)習(xí)，可以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)復(fù)雜的反應(yīng)機(jī)制和速率，推動(dòng)了化學(xué)分析技術(shù)的發(fā)展。

    未來(lái)展望
    GHz中紅外頻梳光譜儀技術(shù)不僅在燃燒研究中具有應(yīng)用潛力，還可能在高超音速推進(jìn)、行星科學(xué)、工業(yè)監(jiān)測(cè)以及新型量子材料光譜和生物成像等領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，特別是與基于芯片的頻率梳技術(shù)的結(jié)合，我們期待這項(xiàng)技術(shù)在未來(lái)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)更緊湊、更魯棒的應(yīng)用。