Возможность применения квантово-каскадных лазеров для терагерцевой абсорбционной спектроскопии образцов биологического происхождения
the National Center for Physics and Mathematics, the project "Physics of High Energy Densities. Stage 2023-2025"
Russian Science Foundation, 21-72-30020-П
Вакс В.Л.
1,2, Анфертьев В.А.
1,2, Домрачева Е.Г.
1, Гавриленко В.И.
1,2, Черняева М.Б.
11Институт физики микроструктур Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия

Email: elena@ipm.sci-nnov.ru, anfertev@ipmras.ru, elena@ipmras.ru, gavr@ipmras.ru, masha@ipm.sci-nnov.ru
Поступила в редакцию: 6 октября 2025 г.
В окончательной редакции: 9 декабря 2025 г.
Принята к печати: 9 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 10 марта 2026 г.
Продвижение газовой спектроскопии высокого разрешения в терагерцевый диапазон связывается с развитием перестраиваемых высокостабильных источников излучения, в частности квантово-каскадных лазеров. Представлены результаты изучения возможности применения квантово-каскадного лазера (3.8 THz) для исследования смеси паров и продуктов термолиза биологической жидкости (мочи). Приведены примеры измерения линий воды и изоциановой кислоты, попадающих в диапазон перестройки квантово-каскадного лазера. Представленные результаты показывают перспективность применения квантово-каскадного лазера при создании линейки лазеров для исследования биологических образцов. Ключевые слова: квантово-каскадный лазер, спектроскопия высокого разрешения, линия поглощения, метаболит-маркер. DOI: 10.21883/0000000000
- А.А. Ангелуц, А.В. Балакин, М.Г. Евдокимов, М.Н. Есаулков, М.М. Назаров, И.А. Ожередов, Д.А. Сапожников, П.М. Солянкин, О.П. Черкасова, А.П. Шкуринов, Квантовая электроника, 44 (7), 614 (2014). [A.A. Angeluts, A.V. Balakin, M.G. Evdokimov, M.N. Esaulkov, M.M. Nazarov, I.A. Ozheredov, D.A. Sapozhnikov, P.M. Solyankin, O.P. Cherkasova, A.P. Shkurinov, Quantum Electron., 44 (7), 614 (2014). DOI: 10.1070/QE2014v044n07ABEH015565]
- T. Amini, F. Jahangiri, Z. Ameri, M.A. Hemmatian, J. Lasers Med. Sci., 12, e92 (2021). DOI: 10.34172/jlms.2021.92
- M. Wan, J.J. Healy, J.T. Sheridan, Opt. Laser Technol., 122, 105859 (2020). DOI: 10.1016/j.optlastec.2019.105859
- D.S. Wishart, Y.D. Feunang, A. Marcu, A.Ch. Guo, K. Liang, R.V. Fresno, T. Sajed, D. Johnson, C. Li, N. Karu, Z. Sayeeda, E. Lo, N. Assempour, M. Berjanskii, S. Singhal, D. Arndt, Y. Liang, H. Badran, J. Grant, A. Serra-Cayuela, Y. Liu, R. Mandal, V. Neveu, A. Pon, C. Knox, M. Wilson, C. Manach, A. Scalbert, Nucl. Acids Res., 46 (D1), D608 (2018). DOI: 10.1093/nar/gkx1089
- В.Л. Вакс, Е.Г. Домрачева, М.Б. Черняева, В.А. Анфертьев, А.А. Айзенштадт, А.В. Масленникова, В.А. Атдуев, в кн.: Терагерцовая фотоника, под ред. В.Я. Панченко, А.П. Шкуринова (Изд-во РАН, М., 2023), c. 576--632
- C.P. Endres, S. Schlemmer, P. Schilke, J. Stutzki, H.S.P. Muller, J. Mol. Spectrosc., 327, 95 (2016). DOI: 10.1016/j.jms.2016.03.005
- H.M. Pickett, R.L. Poynter, E.A. Cohen, M.L. Delitsky, J.C. Pearson, H.S.P. Muller, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, 60 (5), 883 (1998). DOI: 10.1016/S0022-4073(98)00091-0а
- B.S. Williams, Nature Photon., 1 (9), 517 (2007). DOI: 10.1038/nphoton.2007.166
- I.S. Golyak, D.R. Anfimov, P.P. Demkin, P.V. Berezhanskiy, O.A. Nebritova, A.N. Morozov, I.L. Fufurin, J. Biophotonics, 17, e202400151 (2024). DOI: 10.1002/jbio.202400151
- J. Radovanovic, N. Vukovic, N. Stanojevic, A. Demic, M. Stojkovic, M. Ignjatovic, N. Basta, F. Perivsic, D. Indjin, Proc. SPIE, 13335, 1333504 (2025). DOI: 10.1117/12.3044671
- S. Kumar, Q. Hu, J.L. Reno, Appl. Phys. Lett., 94, 131105 (2009). DOI: 10.1063/1.3114418
- В.Л. Вакс, В.А. Анфертьев, М.Б. Черняева, Е.Г. Домрачева, С.И. Приползин, А.Н. Баранов, Р. Тессье, А.А. Айзенштадт, К.А. Гаврилова, Изв. вузов. Радиофизика, 65 (10), 835 (2022). DOI: 10.52452/00213462_2022_65_10_835 [V.L. Vaks, V.A. Anfertev, M.B. Chernyaeva, E.G. Domracheva, S.I. Pripolzin, A.N. Baranov, R. Teissier, A.A. Ayzenshtadt, K.A. Gavrilova, Radiophys. Quantum Electron., 65 (10), 760 (2023). DOI: 10.1007/s11141-023-10255-x]
- L. Schrottke, X. Lu, B. Roben, K. Biermann, M. Wienold, H. Richter, H.-W. Hubers, H.T. Grahn, J. Appl. Phys., 123, 213102 (2018). DOI: 10.1063/1.5024480
- В.А. Анфертьев, В.Л. Вакс, А.И. Реутов, А.Н. Баранов, R. Teissier, Журн. радиоэлектроники [электронный журнал], N 12 (2018). DOI: 10.30898/1684-1719.2018.12.5
- В.Л. Вакс, Е.Г. Домрачева, М.Б. Черняева, В.А. Анфертьев, А.В. Масленникова, А.В. Железняк, Т.Д. Князева, М.А. Родионов, А.И. Майоров, Опт. журн., 89 (4), 80 (2022). DOI: 10.17586/1023-5086-2022-89-04-80-90 [V.L. Vaks, E.G. Domracheva, M.B. Chernyaeva, V.A. Anfertev, A.V. Maslennikova, A.V. Zheleznyak, T.D. Knyazeva, M.A. Rodionov, A.I. Maiorov, J. Opt. Technol., 89 (4), 243 (2022). DOI: 10.1364/JOT.89.000243]
- V. Vaks, E. Domracheva, M. Chernyaeva, V. Anfertev, A. Maslennikova, V. Atduev, K. Atduev, M. Rodionov, Appl. Sci., 14, 1955 (2024). DOI: 10.3390/app14051955