Cynnydd mawr, mae gwyddonwyr yn datblygu ffynhonnell golau cydlynol disgleirdeb uchel newydd!

Mae dulliau optegol dadansoddol yn hanfodol i gymdeithas fodern oherwydd eu bod yn caniatáu adnabod sylweddau mewn solidau, hylifau neu nwyon yn gyflym ac yn ddiogel. Mae'r dulliau hyn yn dibynnu ar olau yn rhyngweithio'n wahanol â'r sylweddau hyn mewn gwahanol rannau o'r sbectrwm. Er enghraifft, mae gan y sbectrwm uwchfioled fynediad uniongyrchol i drawsnewidiadau electronig y tu mewn i sylwedd, tra bod terahertz yn sensitif iawn i ddirgryniadau moleciwlaidd.

Delwedd artistig o'r sbectrwm pwls canol-is-goch yng nghefndir y maes trydan sy'n cynhyrchu'r pwls

Mae llawer o dechnolegau a ddatblygwyd dros y blynyddoedd wedi galluogi hypersbectrosgopeg a delweddu, gan ganiatáu i wyddonwyr arsylwi ffenomenau fel ymddygiad moleciwlau wrth iddynt blygu, troelli neu ddirgrynu er mwyn deall marcwyr canser, nwyon tŷ gwydr, llygryddion, a hyd yn oed sylweddau niweidiol. Mae'r technolegau hynod sensitif hyn wedi profi'n ddefnyddiol mewn meysydd fel canfod bwyd, synhwyro biocemegol, a hyd yn oed treftadaeth ddiwylliannol, a gellir eu defnyddio i astudio strwythur hynafiaethau, paentiadau, neu ddeunyddiau cerfluniol.

Mae diffyg ffynonellau golau cryno sy'n gallu cwmpasu ystod sbectrol mor fawr a digon o ddisgleirdeb wedi bod yn her ers tro byd. Gall synchrotronau ddarparu sylw sbectrol, ond nid oes ganddynt y cydlyniant amserol sydd gan laserau, a dim ond mewn cyfleusterau defnyddwyr ar raddfa fawr y gellir defnyddio ffynonellau golau o'r fath.

Mewn astudiaeth ddiweddar a gyhoeddwyd yn Nature Photonics, mae tîm rhyngwladol o ymchwilwyr o Sefydliad Gwyddorau Ffotonig Sbaen, Sefydliad Max Planck ar gyfer Gwyddorau Optegol, Prifysgol Talaith Kuban, a Sefydliad Max Born ar gyfer Opteg Anlinellol a Sbectrosgopeg Uwchgyflym, ymhlith eraill, yn adrodd am ffynhonnell gyrrwr is-goch canol cryno, disgleirdeb uchel. Mae'n cyfuno ffibr grisial ffotonig cylch gwrth-gyseiniol chwyddadwy â grisial anlinellol newydd. Mae'r ddyfais yn darparu sbectrwm cydlynol o 340 nm i 40,000 nm gyda disgleirdeb sbectrol ddwy i bum urdd maint yn uwch nag un o'r dyfeisiau synchrotron mwyaf disglair.

Bydd astudiaethau yn y dyfodol yn defnyddio hyd pwls cyfnod byr y ffynhonnell golau i gynnal dadansoddiad parth amser o sylweddau a deunyddiau, gan agor llwybrau newydd ar gyfer dulliau mesur amlfoddol mewn meysydd fel sbectrosgopeg foleciwlaidd, cemeg ffisegol neu ffiseg cyflwr solet, meddai'r ymchwilwyr.