用于实现纳米尺度探测的扭转激光束

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利用扭转的激光光束研究人员实现了一个灵敏很高的测定分子结构的新方法，并且激光光束如果瞄准微小的金纳米光栅，其中的波长可以被分离出来。 g;3<oI/P  
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这项技术可能被用来探测结构及其在医药、农药分子的纯度以及食品等其他重要的产品特性，且比现有方法更容易和更便宜。 X.)1>zk  
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由巴斯大学的物理学家和剑桥大学和伦敦大学学院的同事合作开发的这项技术依赖于一个特殊的事实：许多生物和药物分子可以是“左手”结构或“右手”结构的。 9EZh~tdV[  
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尽管这种分子是由完全相同的元素构成的，但它们可以被排列成彼此的镜像，而这种结构有时会极大地改变它们的性质。 ~]K<Vh`  
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在上世纪60年代，臭名昭著的晨吐药物沙利度胺会引起婴儿出生之前的缺陷和死亡。调查显示，这种药物具有两个镜像结构，以右旋形式存在的药物是有效的作为一个治疗晨吐的药物，但左旋形式的结构是有害胎儿的。这就是为什么测试要“手性”结构的重要性，一个分子对于许多有价值的产品是必不可少的。 6^p>f:5  
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来自光子与光子材料中心的研究团队，与巴斯大学纳米科技和纳米技术中心的研究人员，使用一种特殊的白光激光器，这种激光器由内部建立并通过几个光学元件实现了激光束的扭转。扭曲的激光束发射到U形金纳米光栅作为光模板，并且会进一步扭转光束到右手或左手的方向。这使该光束在许多方向和进一步分裂成其组成的整个光谱波长的光。 1\,wV,  
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通过仔细测量偏转的光，科学家们可以探测到光谱中微小的强度差异，从而告诉他们激光束与光栅相互作用的手性。 na4^RPtN\e  
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发表在《先进光学材料（Advanced Optical Materials）》杂志上的相关研究已经对于这项技术进行了一种原理性的证明。 KI<Vvcm  
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Christian Kuppe，他是负责这项实验的博士生，他说：“目前手性传感分子浓度要求高，因为你需要在激光束与目标分子相互作用过程中寻找微小的差异”。 5HbPS%^.  
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“通过使用我们的金纳米光栅，我们的目标是使用少得多的分子来对它们的手性特征进行非常灵敏的测试。下一步将继续用一系列著名的手性分子来测试这项技术。” %1]Lc=[j  
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“我们希望这将成为一种有价值的方法，对包括药品和其他高价值化学品在内的所有产品进行真正重要的测试。” o{QPW  
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Ventsislav Valev博士，他负责监督这项研究工作，他说：“关于大量的小型化和尺寸很小的纳米尺寸的科学研究工作，研究人员都感到兴奋。然而，在人们匆忙地去尽可能研究更小微粒的时候，其它的一些研究机会被忽略了。使用手性纳米光栅就是其中的一个很好的例子。” 6sRKbp|r7  
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原文来源：https://phys.org/news/2018-04-laser-chance-probe-nano-scale.html（实验帮译）