Laser Spectroscopy for Sensing. Fundamentals, Techniques and Applications

طیف‌سنجی لیزری ابزار ارزشمندی برای سنجش و آنالیز شیمیایی است. پیشرفت‌ها در لیزرها، آشکارسازها و ابزارهای تحلیلی ریاضی منجر به بهبود حساسیت و گزینش‌پذیری تکنیک‌های طیف‌سنجی و گسترش زمینه‌های کاربرد آنها شده است. طیف‌سنجی لیزری برای سنجش این پیشرفت‌ها و چگونگی استفاده از طیف‌سنجی لیزری را در طیف متنوعی از کاربردهای صنعتی، پزشکی و محیطی بررسی می‌کند.

قسمت اول مفاهیم اساسی اتمی و مولکولی را مرور می‌کند. مبانی فناوری لیزر را برای کنترل جنبه های طیفی و زمانی تحریک لیزری پردازش و ارائه می کند. علاوه بر این، گزینش پذیری، حساسیت و پایداری اندازه گیری ها، ساخت پایگاه های داده و اتوماسیون تجزیه و تحلیل داده ها توسط یادگیری ماشین را توضیح می دهد. بخش دوم به بررسی تکنیک‌های طیف‌سنجی لیزری، از جمله طیف‌سنجی جذبی مبتنی بر حفره و استفاده از طیف‌سنجی عکس-آکوستیک برای به دست آوردن طیف جذبی گازها و محیط‌های متراکم می‌پردازد. این فصل‌ها روش‌های تصویربرداری را با استفاده از طیف‌سنجی‌های فلورسانس و فسفرسانس ناشی از لیزر قبل از تمرکز بر تشخیص و محدوده نور، طیف‌سنجی فتوترمال و طیف‌سنجی تراهرتز مورد بحث قرار می‌دهند. بخش سوم کاربردهای متنوعی از این تکنیک ها، به ویژه تشخیص تهدیدات شیمیایی، بیولوژیکی و انفجاری و همچنین استفاده از آنها در پزشکی و علوم پزشکی قانونی را پوشش می دهد. در نهایت، این کتاب به بررسی آنالیز طیف‌سنجی مواد صنعتی و کاربردهای آن‌ها در تحقیقات و صنعت هسته‌ای می‌پردازد.

این متن یک نمای کلی از تکنیک‌ها و کاربردهای طیف‌سنجی لیزری برای سنجش را در اختیار خوانندگان قرار می‌دهد. این مورد برای دانشمندان و مهندسان لیزر و همچنین متخصصانی که از لیزر برای کاربردهای پزشکی، کاربردهای زیست محیطی، کاربردهای نظامی و پردازش مواد استفاده می‌کنند بسیار جالب است.

• مبانی فناوری لیزر را برای کنترل لیزر ارائه می‌کند. جنبه‌های طیفی و زمانی تحریک لیزری
• تکنیک‌های طیف‌سنجی لیزری، از جمله طیف‌سنجی جذبی مبتنی بر حفره و استفاده از طیف‌سنجی فوتو آکوستیک برای بدست آوردن طیف جذبی گازها و محیط‌های متراکم را بررسی می‌کند. تجزیه و تحلیل طیف سنجی مواد صنعتی و کاربردهای آنها در تحقیقات و صنعت هسته ای

Laser spectroscopy is a valuable tool for sensing and chemical analysis. Developments in lasers, detectors and mathematical analytical tools have led to improvements in the sensitivity and selectivity of spectroscopic techniques and extended their fields of application. Laser Spectroscopy for Sensing examines these advances and how laser spectroscopy can be used in a diverse range of industrial, medical, and environmental applications.

Part one reviews basic concepts of atomic and molecular processes and presents the fundamentals of laser technology for controlling the spectral and temporal aspects of laser excitation. In addition, it explains the selectivity, sensitivity, and stability of the measurements, the construction of databases, and the automation of data analysis by machine learning. Part two explores laser spectroscopy techniques, including cavity-based absorption spectroscopy and the use of photo-acoustic spectroscopy to acquire absorption spectra of gases and condensed media. These chapters discuss imaging methods using laser-induced fluorescence and phosphorescence spectroscopies before focusing on light detection and ranging, photothermal spectroscopy and terahertz spectroscopy. Part three covers a variety of applications of these techniques, particularly the detection of chemical, biological, and explosive threats, as well as their use in medicine and forensic science. Finally, the book examines spectroscopic analysis of industrial materials and their applications in nuclear research and industry.

The text provides readers with a broad overview of the techniques and applications of laser spectroscopy for sensing. It is of great interest to laser scientists and engineers, as well as professionals using lasers for medical applications, environmental applications, military applications, and material processing.

• Presents the fundamentals of laser technology for controlling the spectral and temporal aspects of laser excitation
• Explores laser spectroscopy techniques, including cavity-based absorption spectroscopy and the use of photo-acoustic spectroscopy to acquire absorption spectra of gases and condensed media
• Considers spectroscopic analysis of industrial materials and their applications in nuclear research and industry