품질을 실시간 조절하는 미니 레이저

과학자들은 곧 실시간 화학 반응 과정을 트래킹하게 될 것임.
초당 1,000스펙트럼을 기록하는 양자 단계 레이저가 이를 가능하게 함.

우수한 품질과 정밀도는 제약 및 화학 산업에서 제품에 적용되는 필수적인 항목이다. 화학제품들의 품질이 생산 공정에서 종종 수작업으로 모니터링되는 반면에 레이저에 기반을 둔 시스템은 실시간으로 연속해서 모니터링하는 것이 가능하여 앞으로 많은 활용이 기대된다. 제약 산업, 식품산업 혹은 제조업에서 향상된 활성 첨가제를 가지거나 혹은 부작용이 보다 적은 새로운 제품들이 계속해서 시장에 출시된다. 알약 혹은 캡슐과 같은 제품 조성을 개발하는데 있어 하나의 중요한 점은 품질에서 결함이 전혀 없어야 한다는 것이다. 화학 반응이 원하는 대로 진행되는지를 입증하기 위해서 시료들이 반응조에서 채취되고 실험실에서 크로마토그래피 혹은 스펙트럼 분석기에 적용되어 시험된다. 그러나 이러한 과정들은 경비도 많이 들고 계속적인 노력이 필요할 뿐만 아니라 규칙적이지 않은 시료 채취에 기반을 두고 있는 연구가 정확도도 떨어지는 우려가 있다.



Freiburg에 있는 프라운호퍼 응용고체 물리학 실험실 IAF와 드레스덴에 있는 광 마이크로시스템 IPMS 연구원들은 새로운 자외선 레이저를 개발하여 이 공정을 단순화시켰다. “우리의 양자 단계 레이저(quantum cascade laser)는 새로운 종류의 스펙트럼이다. 예를 들어 새로운 제약물질을 개발하는데 있어 화학반응 공정은 현재 모니터링하는 방법인, 불규칙적인 시료 채취에 의한 것이 아니라 실시간으로 연속하여 모니터링된다”고 프라운호퍼 실험실 IAF의 프로젝트 책임자인 Ralf Ostendorf 박사는 말한다, 주요 원리는 다음과 같다. 레이저는 자외선을 반응 용기에 보내고 일부 빛은 물질에 흡수되고 나머지는 산란되어 다시 돌아가게 되며 감지기는 이 빛을 분석하게 된다. 각 물질등는 다른 특별한 파장에서 빛을 “삼키게” 된다. 그 결과, 사람 지문에 의한 식별과 같이 각 물체에 대한 정확한 인식이 가능한 흡수

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