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痕量爆炸物检测利器:等离子激光传感器

2014-07-22 08:31:10  

益择网讯(慕雪/编译)据联合国调查显示,每年有1.5万到2万人因地下埋藏的地雷而丧生,受害者大多数为儿童,妇女和老人;机场、车站低端的检测手段在甚嚣尘上的恐怖主义面前显得无济于事,爆炸物嗅探犬的训练昂贵而费时,这一系列难题时刻考验着世界各国的安保能力。

日前,加州大学张翔教授研究小组发明的等离子激光传感器使得上述难题迎刃而解。该传感器包括一个50纳米厚的半导体,中间通过一个8纳米厚的介电层与金属表面分开;半导体表面的缺口与爆炸物分子相互作用来检测空气中存在的爆炸物分子。研究者们用各种各样的爆炸物对传感器进行测试,比如2,4-二硝基甲苯(DNT)、硝酸铵和硝基苯,结果显示该传感器对于DNT的空气检出浓度是十亿分之0.67,硝酸铵为十亿分之0.4,硝基苯为百万分之7.2。而这其中的百万分之一相当于足球场上的一颗小草。

该传感器是表面等离子体传感器技术的里程碑,传统增加光学传感器灵敏度的方法会受到衍射极限的限制,但是该传感器通过表面等离子体的电磁波耦合,在金属表面发生电子振荡,光线消散在金属表面从而突破了衍射极限的限制。当然,研究人员希望这款传感器不只用于化学和爆炸物检测,他们也希望它能在生物分子研究领域作出贡献。

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