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レーザ周波数コム、空中の化学兵器検出に寄与

April, 16, 2018, Orland--国家安全保障省(Department of Homeland Security)は、社会の生物および化学兵器による攻撃を警告するために、空気中の毒物を走査できる高信頼リアルタイム計測器の恩恵を受けることができるようになる。
 セントラルフロリダ大学(UCF)オプティクス&フォトニクス教授、Konstantin Vodopyanovは、それを達成するための技術開発を行っている。
 同教授は、赤外レーザを使って、空気中の極微量の化学物質でも検出できる新しい方法を開発した。全ての化学物質は、固有の周波数で振動する個別の分子で構成されている。同教授は、レーザを使ってこれらの振動を検出する方法を開発した。
 その技術は非常に正確で高感度であるので、1ppb(10億分の1)の濃度でもどんな化学物質の分子の存在も判定できる。従って、誰かが有毒化学物質を隠そうとしていても、それらを発見することができる。
 研究成果は、Nature Photonicsに発表された。
 同教授は、「まだやることはたくさんある。現在は、レーザ周波数の広帯域化に取り組んでいる。コストが下がり、その技術をモバイルにできればアプリケーションは無限である」とコメントしている。
 同じ原理が、医療分野でも利用できる。呼気標本を採ることで、ガンを含め様々な健康状態をのバイオマーカーを検出できる。
 「分子の周波数は非常に明確であるが、それらは不変である。つまり普遍的である。それを分子のフィンガープリントと考える。従って、レーザを使って、極めて正確にこれらのフィンガープリントを検出できる」。
 新しいアプローチは、センサを含め、非侵襲的技術の発展に扉を開く。次のような検出に使える。
・戦場などで生物学的、化学的攻撃に遭うことがある空挺部隊
・他の惑星や小惑星への宇宙探査機による生命の痕跡
(詳細は、www.ucf.edu)