中新網(wǎng)天津1月13日電 (記者 周亞強(qiáng))近日,中國科研團(tuán)隊(duì)發(fā)表的一篇光譜儀基礎(chǔ)研究綜述文章,因提出創(chuàng)新性分類理念而受到學(xué)界關(guān)注。中國工程院院士、環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)專家劉文清在接受中新網(wǎng)記者采訪時(shí)表示,這一新視角“將對(duì)光譜儀行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響”,有望為我國在環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)等關(guān)鍵領(lǐng)域開拓新的發(fā)展路徑。
上述論文題為《光譜儀設(shè)計(jì)中的波粒二象性》,由清華大學(xué)電子系鮑捷教授團(tuán)隊(duì)完成,并作為封面文章刊發(fā)于國際知名期刊《Nano Research》。研究團(tuán)隊(duì)提出了一套普適性的光譜儀測(cè)光原理公式,將現(xiàn)有光譜儀分類方式進(jìn)一步系統(tǒng)化,并創(chuàng)新性地從測(cè)光原理層面,將光譜儀劃分為“波動(dòng)性”與“粒子性”兩大類。
劉文清介紹,傳統(tǒng)波動(dòng)性光譜儀依賴?yán)忡R、光柵等光學(xué)元件,發(fā)展已逾300年,但其性能與體積之間存在固有矛盾,且核心精密器件長期被國外少數(shù)企業(yè)壟斷。而新興的粒子性光譜儀則借助量子點(diǎn)、鈣鈦礦等新材料中光子與電子的直接相互作用實(shí)現(xiàn)測(cè)量,擺脫了對(duì)傳統(tǒng)光學(xué)結(jié)構(gòu)的依賴。
“這些新型粒子性光譜儀的誕生,將快速改變目前光譜測(cè)量的基本范式,并有望重塑世界光譜研究格局?!眲⑽那逯赋?,粒子性光譜儀從原理層面另辟蹊徑,將我國在新材料領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)延伸至光譜儀器領(lǐng)域,為快速縮小精密光譜儀尺寸、實(shí)現(xiàn)科技自主提供了全新可能。
他表示,中國在量子點(diǎn)光譜傳感器等領(lǐng)域已走在國際前列。該類光譜儀作為粒子性光譜技術(shù)的先驅(qū),已在國內(nèi)水質(zhì)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域布設(shè)數(shù)千臺(tái),穩(wěn)定性得到多場(chǎng)景驗(yàn)證,并帶動(dòng)鈣鈦礦光譜儀、納米線光譜儀等一批新技術(shù)發(fā)展。
在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,粒子性光譜儀具備重要應(yīng)用潛力。劉文清談到,大氣、水、土壤中的污染物具有特征吸收光譜,新型光譜儀能夠?qū)崿F(xiàn)原位、高精度、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),豐富環(huán)境光譜數(shù)據(jù)庫,推動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)向智能化、精準(zhǔn)化發(fā)展。
“我國在新材料與光譜技術(shù)結(jié)合方面已形成一定領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)?!眲⑽那鍙?qiáng)調(diào),隨著國家在智慧環(huán)保、數(shù)字基建等領(lǐng)域的持續(xù)投入,粒子性光譜技術(shù)將迎來快速發(fā)展期。他期待更多“中國原創(chuàng)”的光譜儀從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè),助力科技自立自強(qiáng),為國家環(huán)境治理與科技進(jìn)步注入新動(dòng)力。(完)