新型光谱仪器，利用地球自身磁场来检测残留的化学物质
- 2021/3/17 15:10:51 21496
- 来源：贤集网
3月15日，洛斯阿拉莫斯国家实验室设计了一款新型光谱仪器，可以利用地球自身的磁场来破译甚至痕量的化学物质。
据悉，该仪器被称为“地球磁场共振检测和评估装置”(ERDE，德语为“ Earth”)，是同类仪器中灵敏，价格便宜且便携式的技术，能够检测多种化学物质。通常用于科学实验室、生物武器、甚至饮用水中的微量杀虫剂。
洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)和ERDE项目联合负责人的科学家德里克·卡斯曼(Derrick Kaseman)说：“利用地球磁场，我们可以做一些以前不可能完成的事情。ERDE提供了一个完美的磁性环境，用于高度准确地检测和识别化学物质，同时使光谱仪更小，因此与目前市场上进行类似详细分析的其他光谱仪相比，便于携带。
MRI使用大磁场绘制人体中的化学成分(主要是水)的图。之所以可以这样做，是因为某些分子的原子核(例如H 2 O中的氢)在磁场中以特定的速度旋转。根据人体中氢原子的位置(例如人体脂肪与肌肉)及其化学键合的位置(例如H 2 O中的氧)，它们的速度会有所不同，这使MRI磁体对它们的反应做出了响应。独特的频率。结果是构成器官，组织和其他生物材料的化学化合物的详细图像。
ERDE的工作原理类似，只是它以较小的体积感测化合物。比微波大一点的ERDE光谱仪通过使样品穿过一小组磁铁来工作，这有助于在旋转核中建立信号。化学样品迅速移入利用地球自然磁场的小盒子中。这与引导罗盘指针指向北方的力相同。然后检测化学物质与地球磁场的相互作用。
当前的光谱技术仅使用永磁体来携带，从而使其对化学检测的敏感性大大降低。使用超导磁体的高灵敏光谱仪(如MRI)太大而无法携带，有时甚至高达两层楼。尽管它们非常准确，但是它们依赖于有限且昂贵的低温液体，例如氦气和氮气，这些液体不易携带。
ERDE很容易在多种环境中使用，例如在实验室的工作台上，科学家可以在其中测试他们开发的化合物。它可以部署到怀疑有政府，恐怖组织或刺客使用化学武器的地区，近叙利亚内战或斯克里帕尔和纳瓦尔尼中毒事件就是这种情况。
ERDE还可以轻松地使监管机构确保公司仅在产品中使用经过批准的化学品。此外，它还可以通过泵站的管道连续监控自来水，以防止农药和其他有毒物质中使用的化学化合物进入人们的家中。
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