一个世界研讨团队运用一种称为鬼影成像的十分规成像技能来对气体分子进行光谱丈量。芬兰坦佩雷理工大学，东芬兰大学和法国勃艮第弗朗什——孔泰大学的科学家选用的新办法适用于各种波长，能够改进甲烷等大气温室气体的丈量。
在光学学会（OSA）期刊Optics Letters上，研讨人员报告了他们扩展鬼影成像技能的办法，以发生十分有用的光谱丈量，提醒有关气体分子化学组成的信息。他们经过运用具有超接连光源的重影来完成这一点，以捕获经过样本传输的波长相关光，并证明该技能能够丈量具有亚纳米分辨率的温室气体甲烷的光谱特征。
“监测大气温室气体，如甲烷，二氧化碳，氧化亚氮和臭氧，关于评价这些气体的改动水平与气候改动的联系十分重要，”坦佩雷理工大学研讨小组成员Caroline Amiot说。“在某些特定情况下，咱们的办法能够更活络地检测温室气体，供给有关这些重要化合物的更精确信息。”
鬼魂成像经过相关两个光束的强度发生图画，这两个光束独自拍照，不带着关于物体形状的任何有意义的信息，而是答应直接揣度其特点。这种办法能够消除在恶劣环境中与典型成像体系相关的一些失真，而且现已被用于创立物理目标的高分辨率图画，而且最近，用于在皮秒时间尺度上康复加扰的超快信号。
气体分子一般是稀少的，因而仅将总透光率改动少数。这意味着一般需求强壮的光源或极端活络的勘探器来勘探它们。
“由于咱们的技能经过检测包括许多波长的集成信号而作业，而不像传统的光谱办法那样，它能够运用功率较小的光源和无法取得高活络度勘探器的波长进行丈量，”Amiot说。
光谱鬼影成像经过相关光束的两个臂来创立光谱图画，其能够包括物体的透射或反射光谱：一个编码作为勘探参阅的随机图画，另一个照亮勘探参阅。样品。新的鬼影成像办法运用超接连光源，其发射的脉冲每个都包括许多波长的光。研讨人员运用与接连脉冲相关的光谱之间发生的随机动摇来创立进行光谱重影成像所需的参阅。
然后用快速检测器检测透过样品的光，而没有光谱分辨率，该光谱分辨率为所考虑的光谱带宽的一切波长供给积分信号。图画开端看起来像喧闹的斑驳，但一旦它与参阅光谱动摇相关，光谱图画就开端呈现。
“能够重建光谱图画，而不会经过样品发送很多光线，”Amiot说。“例如，这对光敏样品十分有利。”
发生更强的信号！
在大气中进行气体丈量传统上需求将高功率激光发射到大气中，在那里它与气体相互作用。“为了丈量哪种气体存在以及存在的数量，回来的微弱光信号有必要进一步分红各种波长进行检测，”Amiot说。“当信号十分弱时，这可能会有问题。咱们的办法检测混合在一起的一切波长，发生更强的信号，答应更活络的丈量。”
研讨人员经过运用它来发生甲烷的光谱图画来测验他们的技能。鬼影成像丈量完美地再现了一系列离散吸收线，这些吸收线是甲烷的指纹，而且与更惯例的直接光谱丈量成果相匹配，研讨人员进行了比较。
研讨人员现在正致力于运用预编程光源操控光谱动摇，然后无需丈量参阅光谱形式。他们还致力于运用具有光学相干断层扫描设置的光谱域重影成像，这能够答应从安排或其他生物样本取得灵敏信息而不运用有害量的光。
