用光谱学研究暗物质

研究人员开发了一种新仪器，可以分析从非常小或极暗的材料反射的光，例如一些陨石VANTABlack，这是最黑暗的人造物质。该仪器已经揭示了有关这些和其他难以分析的表面的新信息。

使用光谱学来测量光从表面反射的方式可以提供关于样品材料的物理和化学性质的信息。然而，极端暗或小的样本(例如来自陨石的样本)使得这种类型的分析变得困难，因为它们反射非常少的光。

在光学学会(OSA)期刊Applied Optics，法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学的第一作者Sandra Potin及其同事来自格勒诺布尔天体物理研究所(IPAG)，报告称他们的新仪器SHADOWS可用于反射光谱学测量小于1毫米的样品，反射小于0.03%的光照射样品。

新仪器可用于更好地了解陨石的成分，并识别它们起源的小行星或彗星。它还可用于分析航天器上的表面，其中使用非常暗的涂层来减少杂散光或从空间中使用的仪器中移除热量。

提高灵敏度

由研究人员创建的光谱仪器被称为光谱辐射计，它通过从精确方向照射样品然后检测从不同方向反射回来的光来工作。该方法被称为双向反射光谱法，因为它基于照明光的方向和检测到反射光的方向来计算材料的反射率。通过该测量产生的光谱就像可以用于确定样品组成的指纹。

研究人员开始使用他们之前为大而明亮的样品开发的辐射计，并通过将照度降低到约5.2 mm的直径来改善其灵敏度。可以使照明光点更小以映射异质表面，例如包含多种类型材料的表面。

“该仪器具有非常好的信噪比，因为我们使用了所谓的同步检测，”Potin说。“这意味着我们不是使用连续光，而是以非常精确的频率用光脉冲照射样品。通过将辐射计的两个探测器连接到这个频率，可以从测量中去除从样品反射的所有光。“

新仪器使用多种颜色的光，并将光源和探测器移动到样品周围，以测量来自多个方向并反射到多个方向的光。从光的各种方向和颜色获得的信息用于构建样本的光反射的3D角度图，其可以提供关于样本的更多信息。

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