史密森尼學(xué)會為星際材料研究創(chuàng)造了開創(chuàng)性的微波光譜儀

微波光譜是發(fā)現(xiàn)分子結(jié)構(gòu)的非常強(qiáng)大的工具，在絕對零度（1至5開爾文）附近的非常低的溫度下工作,。光譜儀通常要么在非常窄的帶寬上以高靈敏度工作,，要么在靈敏度降低的寬頻率下工作。哈佛史密森尼天體物理中心的研究人員使用光譜儀器數(shù)字化儀卡創(chuàng)建了具有高分辨率和高靈敏度的下一代分子光譜儀,，能夠更快地捕獲樣品數(shù)據(jù),。

該項(xiàng)目的博士后研究員Brandon Carroll解釋說：“冷卻樣品室的新設(shè)計(jì)使我們能夠在很寬的帶寬內(nèi)獲得比通常設(shè)計(jì)大得多的采樣率。因此,，我們需要一種方法,，在寬帶寬內(nèi)快速捕獲大量數(shù)據(jù)。加州大學(xué)戴維斯分校的一些同事推薦了頻譜儀器數(shù)字化儀卡,。我們選擇了M4i.2230-x8卡,，因?yàn)樗哂写罅康陌遢d內(nèi)存，高達(dá)1.5 GHz的帶寬,，并且能夠非?？焖俚仄骄Ｎ覀儾榭戳似渌镜目?，但它們更貴,，或者不符合我們的規(guī)格，就像Spectrum卡一樣,。此外,，與我們的軟件集成非常容易，可以完全自動化數(shù)據(jù)采集過程,，這與我們考慮的其他過程不同,。

微波光譜學(xué)用于檢測分子的形狀和結(jié)構(gòu)，這提供了有關(guān)化學(xué)反應(yīng)過程中發(fā)生的變化的獨(dú)特信息,。“在我們建造這個光譜儀之前,，它需要非常復(fù)雜的儀器來使用微波光譜來研究化學(xué)反應(yīng)，”布蘭登補(bǔ)充道,。“現(xiàn)在我們能夠研究中間步驟的詳細(xì)反應(yīng)動態(tài),，看看它是如何實(shí)際發(fā)生的。當(dāng)你接近絕對零度時(shí),，主導(dǎo)化學(xué)和物理學(xué)的過程會從較高溫度的過程發(fā)生變化，即空間許多部分的溫度,，因此史密森尼天體物理天文臺的這項(xiàng)研究,。

這種新的光譜儀將提供對星際介質(zhì)化學(xué)的見解，即行星和恒星之間的空間中有什么,。這種材料是新太陽系的原料,，對行星的形成方式甚至生命的起源都有深遠(yuǎn)的影響。

他總結(jié)道：“我們從這種新設(shè)計(jì)中獲得的見解將使我們對星際化學(xué)有更深入的了解，我們發(fā)現(xiàn)在超低溫下進(jìn)行復(fù)雜的混合物分析對我們來說是一個令人興奮的新方向,。