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史密森尼学会为星际材料研究创造了开创性的微波光谱仪

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2022-04-18 14:10:00

史密森尼学会为星际材料研究创造了开创性的微波光谱仪


微波光谱是发现分子结构的非常强大的工具,在绝对零度(1至5开尔文)附近的非常低的温度下工作。光谱仪通常要么在非常窄的带宽上以高灵敏度工作,要么在灵敏度降低的宽频率下工作。哈佛史密森尼天体物理中心的研究人员使用光谱仪器数字化仪卡创建了具有高分辨率和高灵敏度的下一代分子光谱仪,能够更快地捕获样品数据。


该项目的博士后研究员Brandon Carroll解释说:“冷却样品室的新设计使我们能够在很宽的带宽内获得比通常设计大得多的采样率。因此,我们需要一种方法,在宽带宽内快速捕获大量数据。加州大学戴维斯分校的一些同事推荐了频谱仪器数字化仪卡。我们选择了M4i.2230-x8卡,因为它具有大量的板载内存,高达1.5 GHz的带宽,并且能够非常快速地平均。我们查看了其他公司的卡,但它们更贵,或者不符合我们的规格,就像Spectrum卡一样。此外,与我们的软件集成非常容易,可以完全自动化数据采集过程,这与我们考虑的其他过程不同。


微波光谱学用于检测分子的形状和结构,这提供了有关化学反应过程中发生的变化的独特信息。在我们建造这个光谱仪之前,它需要非常复杂的仪器来使用微波光谱来研究化学反应,布兰登补充道。现在我们能够研究中间步骤的详细反应动态,看看它是如何实际发生的。当你接近绝对零度时,主导化学和物理学的过程会从较高温度的过程发生变化,即空间许多部分的温度,因此史密森尼天体物理天文台的这项研究。


这种新的光谱仪将提供对星际介质化学的见解,即行星和恒星之间的空间中有什么。这种材料是新太阳系的原料,对行星的形成方式甚至生命的起源都有深远的影响。


他总结道:我们从这种新设计中获得的见解将使我们对星际化学有更深入的了解,我们发现在超低温下进行复杂的混合物分析对我们来说是一个令人兴奋的新方向。








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