史密森尼學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)分子結構的非常強大的工具，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)。

該項目的博士后研究員Brandon Carroll解釋說：“冷卻樣品室的新設計使我們能夠在很寬的帶寬內獲得比通常設計大得多的采樣率。因此，我們需要一種方法，在寬帶寬內快速捕獲大量數(shù)據(jù)。加州大學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，因為它具有大量的板載內存，高達1.5 GHz的帶寬，并且能夠非常快速地平均。我們查看了其他公司的卡，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。

微波光譜學用于檢測分子的形狀和結構，這提供了有關化學反應過程中發(fā)生的變化的獨特信息。“在我們建造這個光譜儀之前，它需要非常復雜的儀器來使用微波光譜來研究化學反應，”布蘭登補充道。“現(xiàn)在我們能夠研究中間步驟的詳細反應動態(tài)，看看它是如何實際發(fā)生的。當你接近絕對零度時，主導化學和物理學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研究。

這種新的光譜儀將提供對星際介質化學的見解，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的影響。

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