محققان موسسه فدرال پژوهش و ارزیابی مواد در شهر برلین در آلمان روش جدیدی برای مطالعات جذب اتمی با وضوح بالا را توسعه دادهاند. یی یو (Yi You)، نویسنده اول مقالهای چاپ شده در مجله طیف سنجی تحلیلی اتمی (Journal of Analytical Atomic Spectrometry) توضیح میدهد که چگونه با ترکیب طیف سنجی فضایی هترودین با دستگاه جذب اتمی شعلهای میتوان اطلاعات طیفی کدگذاری شده در تداخل نگاری ها (اینترفروگرامها) را استخراج کرد.
با استفاده از یک طیف نگار تداخلی با وضوح بالا به منظور اندازه گیری طیف جذب اتمی در یک ستون شعله، طیف سنجی فضایی هترودین با دستگاه جذب اتمی شعله ای ترکیب میشود. این ترکیب راه حلی مقرون به صرفه و بهینه از لحاظ فضا را در گستره طیفی مرئی-فرابنفش نزدیک مادون قرمز (Ultraviolet Visible Near InfraRed (UV-vis-NIR)) فراهم میکند. در طیف سنجی فضایی هترودین نور ورودی با پرتو مرجع ترکیب شده و الگویی از حاشیههای (فرینجهای) تداخلی ایجاد میکند که منجر به کدگذاری اطلاعات طیفی میشود. سیگنال طیف سنجی فضایی هترودین با استفاده از یک دستگاه آشکارساز القایی جفتی (Charge-Coupled Device (CCD)) ضبط شده و با استفاده از روشهای تبدیل فوریه ترجمه میشود تا طیف جذبی حاصل شود. با پیشرفت موثر در قدرت محاسباتی نوین، اطلاعات طیفی کدگذاری شده در تداخل نگاریهای طیف سنجی فضایی هترودین را میتوان استخراج و جدا کرد که تشخیص خطوط باریک جذبی را ممکن میسازد.
این روش که از توان محاسباتی پیشرفته بهره می برد، به پژوهشگران امکان می دهد بین روشنایی پس زمینه و اطلاعات جذب موجود در تداخل نگاری های جذب SHS منفرد تمایز قائل شوند. این مورد شناسایی اجزای تداخل سنجی مربوط به خطوط جذب باند باریک را که قبلاً قابل مشاهده نبودند را امکان پذیر کرده است.
در این تحقیق، پژوهشگران نحوه ساخت طیف جذبی سدیم از یک تصویر را نشان دادهاند که بیانگر ظرفیت روش تک-تصویر در تحقیقات کنترل محیطی و تحلیل شیمیایی است؛ جایی که که روشهای سنتی، حساسیت کافی برای تشخیص عناصر هدف در غلظت های کم را ندارند.
فناوری طیف سنجی فضایی هترودین میتواند با فراهم کردن ابزار توانمند جدیدی برای محققان انقلابی در حوزه مطالعات جذب اتمی ایجاد کند. این روش، اندازهگیری جذب اتمی در گستره پهن نوری با وضوح بالا را ممکن میکند که تا قبل از این دستیابی به آن مشکل بود. امکان جدا کردن اطلاعات طیفی کدگذاری شده در تداخل نگاریها به این معنا است که به اطلاعاتی که پیشتر پنهان بودند اکنون میتوان دسترسی پیدا کرد. این امر مسیرهای جدیدی برای پژوهش باز خواهد کرد.
حاصل این پژوهش توسعه حوزه طیف سنجی تحلیلی اتمی است. طیف سنجی فضایی هترودین ظرفیت خود را به عنوان ابزاری برای مطالعات جذب اتمی با وضوح بالا نشان داده است. این روش با شناسایی مقادیر کم از عناصر هدف در سیستمهای پویا کارایی خود را اثبات کرده است و به نظر میرسد در تحقیقات آتی شاهد کاربردهای بیشتری برای این فناوری نو ظهور باشیم.