Mắt người cảm nhận được ánh sáng trong dải bước sóng từ 400 đến 700 nanomet. Vùng này được gọi là vùng ánh sáng nhìn thấy (giữa các bước sóng của màu xanh lam và màu đỏ). Nhưng đó chỉ là một phần rất nhỏ của dải quang phổ điện từ, bao gồm cả sóng vô tuyến, vi sóng, tia X và hơn thế nữa. Dưới 400 nanomet là bức xạ cực tím hay còn gọi là tia UV, còn trên 700 nanomet là bức xạ hồng ngoại. Bức xạ hồng ngoại cũng được chia thành hồng ngoại gần, trung và xa.

Các nhà nghiên cứu giải thích rằng màu sắc trong những phần này của dải quang phổ có tầm quan trọng rất lớn, vì nhiều vật liệu có đặc điểm riêng được biểu thị dưới dạng màu sắc, đặc biệt là trong dải hồng ngoại trung. Ví dụ, các tế bào ung thư có thể dễ dàng được phát hiện vì chúng có nồng độ phân tử của một loại chất nhất định cao hơn bình thường.

Các công nghệ phát hiện hồng ngoại hiện tại rất đắt tiền và hầu như không thể hiển thị những "màu sắc" đó. Trong hình ảnh y tế, các thí nghiệm đã được thực hiện trong đó hình ảnh hồng ngoại được chuyển đổi thành ánh sáng nhìn thấy để xác định các tế bào ung thư bởi các phân tử. Cho đến nay, việc chuyển đổi này đòi hỏi những thiết bị rất phức tạp và đắt tiền.

Nguyên tắc chung để hiển thị màu sắc trong dải bức xạ hồng ngoại là biến đổi nó về dải ánh sáng nhìn thấy. Các công nghệ cũ dựa trên việc so sánh pha, còn công nghệ mới biến đổi trực tiếp tần số bức xạ trên cơ sở đồ thị đường đẳng nhiệt.

Trong nghiên cứu của mình, các nhà khoa học đã phát triển một công nghệ giá rẻ và hiệu quả có thể gắn trên một máy ảnh tiêu chuẩn và cho phép lần đầu tiên chuyển đổi các photon ánh sáng từ toàn bộ vùng hồng ngoại trung sang vùng khả kiến, ở các tần số mà mắt người và máy ảnh tiêu chuẩn có thể nhận ra.

Nếu chúng ta có thể nhìn thấy trong vùng hồng ngoại, chúng ta sẽ thấy rằng các nguyên tố như hydro, carbon và natri có một màu sắc đặc trưng. Vì vậy, một vệ tinh giám sát môi trường có thể ghi nhận được một chất ô nhiễm được thải ra từ các nhà máy, hoặc một vệ tinh do thám sẽ biết được nơi cất giấu chất nổ hay uranium ngay cả vào ban đêm. Chi tiết tham khảo tại:

Michael Mrejen, Yoni Erlich, Assaf Levanon, Haim Suchowski. Multicolor Time‐Resolved Upconversion Imaging by Adiabatic Sum Frequency Conversion. Laser & Photonics Reviews, 2020; 14 (10): 2000040 DOI: 10.1002/lpor.202000040

(Sưu tầm)
VIỆN IMC
Tòa nhà IMC Tower, Số 176 Trường Chinh, Phường Khương
Thượng, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam
Tel/Fax : (+84) 24 3566 6232 / 24 3566 6234
Email: contact@imc.org.vn   Website: http://imc.org.vn