赫尔辛基大学 痕量气体检测中的光声激光吸收光谱原理:样品气体中激光辐射的周期性吸收产生声信号，可用灵敏的麦克风记录
信用:天河城汤伯格 应用于无背景分析的光声光谱被用来测量前所未有的微量气体浓度
赫尔辛基大学的泰梅·汤伯格开发了检测方法，使得测量各种气体的极微量成为可能
为什么要测量低浓度？ 微量气体是指在空气和其他介质中含量很低的物质
尽管它们的浓度很低，但痕量气体会对气态化合物的化学性质产生重大影响
出于这个原因，它们的精确识别和量化很重要
在他的博士论文中，Teemu Tomberg专注于开发基于无背景激光吸收光谱的痕量气体检测方法
“无背景意味着试图消除任何不是来自被测目标的干扰信号，”汤姆伯格说
所讨论的方法具有特殊的特性，使得它们非常适合检测极低的气体浓度
这些特征包括光功率的可扩展性以及对光功率波动降低的敏感性
激光束和声波 在他的论文中，汤伯格使用了两种光谱方法:一种新的干涉测量方法，用于测量无背景的宽带吸收光谱，以及悬臂增强光声光谱
这项研究是在赫尔辛基大学化学系完成的
汤伯格在激光光谱学组开展工作，他的导师是组长、副教授马克库·瓦伊尼奥和教授劳里·哈洛宁
“我使用了许多不同的激光光源，如光学参量振荡器、光学频率梳和量子级联激光器，在中红外区域进行了测量，”汤姆伯格说
汤伯格的成就之一是借助于最先进的中红外双梳分光计演示了新的无背景干涉测量技术
这项研究是在康斯坦丁·沃多普扬诺夫教授的指导下，在克里奥尔光学和光子学院进行的
通过他的测量，汤姆伯格证明了与常规直接吸收光谱相比，新技术将吸收光谱的信噪比提高了大约五倍
所获得的益处受到所用激光器的低光功率的限制，并且信噪比实际上可以通过使用高功率激光器来进一步提高
在研究悬臂增强光声光谱时，汤伯格通过使用高光功率达到了创纪录的检测灵敏度
冠状病毒狗的竞争对手？ 由汤姆伯格开发的方法具有有趣的应用潜力
将它们与气相色谱相结合，甚至可以对包含小分子量和大分子量化合物的复杂气体混合物进行越来越可靠的分析
一个这样的应用是用于检测疾病的人工鼻子
然而，狗的优势是它们能够检测冠状病毒，即使我们不知道它们闻到的是哪种分子
为了使人工鼻子发挥预期的功能，应该首先识别要测量的相关生物标记分子
这项研究为开发野外应用设备开辟了新的途径
汤姆伯格的发现说明了激光吸收光谱如何被用作先进的检测器气相色谱仪，特别是在激光的紧凑性和免维护操作非常有用的现场应用中
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