编者按：本文来自微信大众号“MEMS”（ID：MEMSensor），作者麦姆斯咨询王懿，原文标题《量子级联激光器可完成对爆破性火球化学成分剖析》，36氪经授权发布。
中红外吸收光谱示意图
据麦姆斯咨询报导，美国一个研讨小组现已证明，量子级联激光器（QCL）吸收光谱可以表征不同类型爆破物引爆时发生的焚烧气体含量水平。
研讨人员运用在美国太平洋西北国家实验室（Pacific Northwest National Laboratory）定制的新仪器，以更快的速度、更高的分辨率和比较运用红外激光器更长的时刻来丈量爆破事件。
中红外光谱
亚利桑那州图森市James Wyant光学科学学院的副研讨员Mark Phillips、论文的合著者Mark Phillips解说说，扫描波长外腔量子级联激光器（扫描ECQCL）为勘探爆破物供给了一种新办法。
作业在中红外光谱区（4.35~4.88μm）和100Hz状况，该光谱体系每两微秒可丈量一次一氧化碳(CO)、水（H2O）、二氧化碳（CO2）和一氧化二氮（N2O）的浓度。
Phillips说：“扫描ECQCL将高分辨率可调谐激光光谱的最佳特性与傅立叶改换红外吸收光谱仪（FTIR）等宽带办法结合起来，完成了新的丈量办法。”
这项研讨查询了四种高能炸药。它们都被放置在专门为承装火球而规划的实验腔体中，虽然烟尘有光衰减的效果，经过具体的剖析仍能得到温度信息和每次爆破发生的各种气体浓度。
所运用的爆破资料包含塞姆汀塑胶炸药（Semtex）的主要成分季戊四醇四硝酸酯（PETN），这是一种无色晶体，难以检测。研讨小组还检测出一种叫做PBXN-5的聚合物粘结资料、含有“Comp-B”的三硝基甲苯（TNT），以及硝基甲烷和高氯酸铵的混合物（NM-AP）。
焚烧气体
依据宣布在《使用物理学杂志》（Journal of Applied Physics）上的研讨成果，一切被测炸药都发生了“明显”的CO气体，其间PBXN-5和PETN的CO气体浓度最高，NM-AP的CO气体浓度最低。PETN的CO2气体浓度最高，NM-A的CO2气体浓度最低。
Phillips和他的搭档在论文中提及：“很明显，不同爆破类型的CO2与CO的份额也不同。另一个查询成果是，PBXN-5的N2O浓度最高，这与PBXN-5中运用的氮含量较高的HMX炸药（注：一种硝胺化合物）体现共同。”
Phillips在总结中表明这些成果仅归于“开始查询”，但会为未来的许多研讨翻开一扇门。他们写道：“红外吸收和发射信号与紫外线、可见光、近红外光谱区的丈量值之间的相关性十分有价值。”
Phillips还担任总部坐落新墨西哥州阿尔伯克基市的Opticslah公司研讨副总裁，这是一家成立于2015年的草创公司，专门从事激光光谱和传感技能，现在正在尽力将扫描ECQCL商业化。
除了勘探爆破性火球外，扫频激光体系有望在防区的化学羽流和痕量气体勘探中得到使用。
