Met een terahertzlaser kun je nu chemische wapens en andere vormen van luchtvervuiling op een kilometer afstand ruiken. Mits je ongeveer weet waar je naar je zoeken, blijkt uit een publicatie in Physical Review Applied.

Gesuggereerd wordt dat je er militaire installaties mee kunt beveiligen tegen gasaanvallen, maar ook dat je er illegale drugslabs mee kunt opsporen - daar lekt ook altijd wel wat.

Op zich is het niet nieuw dat je minuscule sporen van organische moleculen kunt opsporen met zo’n terahertzlaser, die licht uitzendt in het verre infraroodgebied. Elk molecuul absorbeert immers een ander deel van dat golflengtegebied. Maar tot nu toe werkte het alleen op korte afstand of in vacuüm. Anders veroorzaakte de atmosfeer zo veel ruis dat het meetsignaal erin verzuipt.

Amerikaanse onderzoekers hebben hier nu iets op bedacht. Ze schieten met twee lasers tegelijk: de terahertzlaser en een ‘gewone’ maar bijzonder krachtige pulserende infraroodlaser die, in de woorden van eerste auteur Henry Everitt, de gezochte moleculen het equivalent van een dreun met een sloophamer verkoopt. Beide lasers worden afgesteld op een golflengte waar dat molecuul optimaal op hoort te reageren. Bij elke rotklap zie je het terahertz-absorptiespectrum dan even knipperen, terwijl de ruis niet knippert. Zo haal je de relevante spectraallijnen er zó uit.

De onderzoekers hebben het onder meer geprobeerd met methylfluoride, methylchloride en methylbromide en concluderen dat je die op een kilometer afstand uit elkaar kunt houden. Andere gassen detecteren zou een kwestie moeten zijn van de juiste golflengtecombinaties uitzoeken. Hoe goed het werkt hangt wel een beetje van het weer af: hoe minder vocht in de lucht, hoe verder de terahertzbundel komt.

Praktisch bruikbaar is het nog niet zolang die infraroodlaser tweeënhalve meter lang is en een ton weegt. Maar daar valt ongetwijfeld een mouw aan te passen.

bron: Duke University