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新型有機(jī)薄膜傳感器以全新方式識(shí)別光

激光制造網(wǎng) 來源:科技日?qǐng)?bào)2022-09-15 我要評(píng)論(0 )   

德國(guó)科學(xué)家研制出一種新型有機(jī)薄膜傳感器,它能以全新的方式識(shí)別光的波長(zhǎng),分辨率低于1納米。研究人員稱,作為一款集成組件,這種新型薄膜傳感器未來可替代外部光譜儀,...

德國(guó)科學(xué)家研制出一種新型有機(jī)薄膜傳感器,它能以全新的方式識(shí)別光的波長(zhǎng),分辨率低于1納米。研究人員稱,作為一款集成組件,這種新型薄膜傳感器未來可替代外部光譜儀,用于表征光源。這一技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)專利,相關(guān)論文刊發(fā)于最新一期《先進(jìn)材料》雜志。

德國(guó)科學(xué)家研制出一種新型有機(jī)薄膜傳感器,它能以全新的方式識(shí)別光的波長(zhǎng),分辨率低于1納米。研究人員稱,作為一款集成組件,這種新型薄膜傳感器未來可替代外部光譜儀,用于表征光源。這一技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)專利,相關(guān)論文刊發(fā)于最新一期《先進(jìn)材料》雜志。

光譜學(xué)被認(rèn)為是研究領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域最重要的分析方法之一。光譜儀可以確定光源的顏色(波長(zhǎng)),并在醫(yī)學(xué)、工程、食品工業(yè)等各種應(yīng)用領(lǐng)域用作傳感器。目前的商用光譜儀通?!绑w型”較大且非常昂貴。

現(xiàn)在,德累斯頓工業(yè)大學(xué)應(yīng)用物理研究所(IAP)和德累斯頓應(yīng)用物理與光子材料綜合中心(IAPP)的研究人員與該校物理化學(xué)研究所合作,開發(fā)出了一種新型薄膜傳感器,能以一種全新的方法識(shí)別光的波長(zhǎng),而且,由于其尺寸小、成本低,與商用光譜儀相比具有明顯優(yōu)勢(shì),未來或可成功替代后者。

新型傳感器的工作原理如下:未知波長(zhǎng)的光激發(fā)薄膜內(nèi)的發(fā)光材料。該薄膜由長(zhǎng)時(shí)間發(fā)光(磷光)和短時(shí)間發(fā)光(熒光)的器件組成,它們能以不同方式吸收未知波長(zhǎng)的光,研究人員根據(jù)余輝的強(qiáng)度推斷未知輸入光的波長(zhǎng)。

該研究負(fù)責(zé)人、IAP博士生安東·基奇解釋說:“我們利用了發(fā)光材料中激發(fā)態(tài)的基本物理特性,在這樣的系統(tǒng)內(nèi),不同波長(zhǎng)的光激發(fā)出一定比例的長(zhǎng)壽命三重和短壽命單重自旋態(tài),使用光電探測(cè)器識(shí)別自旋比例,就可以識(shí)別出光的波長(zhǎng)。”

利用這一策略,研究人員實(shí)現(xiàn)了亞納米光譜分辨率,并成功跟蹤了光源的微小波長(zhǎng)變化。除了表征光源,新型傳感器還可用于防偽?;嬲f:“小型且廉價(jià)的傳感器可用于快速可靠地確定鈔票或文件的真實(shí)性,而無需任何昂貴的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)?!?/p>

IAP有機(jī)傳感器和太陽(yáng)能電池小組負(fù)責(zé)人約翰內(nèi)斯·本頓博士說:“一個(gè)簡(jiǎn)單的光活性膜與光電探測(cè)器結(jié)合,形成一個(gè)高分辨率設(shè)備,令人印象深刻。”


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