互动科普

一种新型光谱仪可能改善地震监测技术，降低医学检测成本。

撰文 梅利莎·贾斯基尔（Melissa Gaskill） 

翻译 揣少坤

上世纪20年代，印度科学家、1930年诺贝尔物理学奖获得者拉曼（C.V.Raman）发现，用光束轰击物体，可以激发其中的分子，使光束以特定模式散射，而这种散射模式，就像指纹一样可以进行分析。如今，以拉曼命名的光谱仪得到了广泛应用，但它们都相对庞大且昂贵。美国得克萨斯大学奥斯丁分校的物理学家曼弗雷德·芬克（Manfred Fink）领导一个研究团队，正在研制一个更小巧、价格更低廉的模型，可能改善地震的监测技术，降低很多医学检测的成本。

芬克的设备约有手提箱大小，不能测量整个光谱，只能针对一个目标分子，测量其已知指纹光谱中的一条特定谱线。这种设备叫做非色散分析拉曼光谱仪（Analytic Non-Dispersive Raman Spectrometer），在它的内部，一个小型激光二极管会发射光束，在两面凸镜之间来回反射，放大光束强度。这种放大作用增强了设备的敏感度，可以测量含量在十亿分之一水平的杂质。

这种光谱仪的一种用途是，和地震仪配置在一起使用，可以提前45分钟预测地震的发生。地震仪的局限在于，很难分辨地震本身和其他原因（如施工）造成的震动，而光谱仪可以测量到地震过程中，释放到温泉或洋底裂缝的某些气体的比例，如果这些气体的比例异常，往往就意味着地震的到来。

其他科学家也在探讨这类设备在医学中的应用前景。美国路易斯韦尔大学的肠胃病学家施里施·巴弗（Shirish Barve）正在做一项实验，看该设备能否通过分析病人呼出的气体来检测肝病。芬克认为，该设备也可以用来检测新生儿是否有乳糖不耐受症（lactose intolerance）。