Valon eri aallonpituuksien avulla voidaan mitata ilmasta äärimmäisen pieniä pitoisuuksia

Fysikaalinen kemian professori Markku Vainio kehittää laservaloa käyttäviä mittausmenetelmiä, joilla saadaan äärimmäisen tarkkaa tietoa vaikkapa ilmansaasteista.

Mitä tutkit?

Tutkin laserspektroskopiaa, joka perustuu valon ja aineen vuorovaikutuksen mittaamiseen valon eri aallonpituuksilla. Laserspektroskopian avulla voidaan esimerkiksi tunnistaa eri molekyylit niille ominaisten spektrien eli ”sormenjälkien” avulla. Tyypillisesti kehitämme menetelmiä kaasumaisten aineiden mittaamiseen. 

Mihin ja miten tutkimuksesi aihe vaikuttaa? 

Laserspektroskopian perustutkimus tuottaa perustavaa laatua olevaa tietoa valon ja aineen vuorovaikutuksesta, sekä esimerkiksi molekyylien rakenteista. Toisaalta laserspektroskopiaa käyttäen voimme mitata ilmassa pieninä pitoisuuksina esiintyviä yhdisteitä, kuten ilmansaasteita – mitattavat pitoisuudet voivat olla jopa miljardisosan tuhannesosia. Tyypillisiä sovelluskohteita ovat ilmanlaadun ja ilmakehän koostumuksen mittaukset.

Mikä alallasi inspiroi sinua erityisesti juuri nyt?

Viime vuosien edistysaskeleet ovat mahdollistaneet sen, että voimme tavoitella luonnon asettamia teoreettisia rajoja spektroskooppisten mittausten nopeudelle ja tarkkuudelle. Uusien menetelmien vieminen käytännön sovelluksiin, kuten ilmakehän monitorointiin, vaatii kuitenkin vielä paljon työtä. Myös perustutkimuksen saralla on yhä ratkaisemattomia ja kiehtovia ongelmia. Uudessa Suomen Akatemian rahoittamassa hankkeessa tutkimme tapoja muokata laservaloa niin, että voisimme aiempaa vapaammin räätälöidä valon ja aineen vuorovaikutusta tai spektroskopiamenetelmiä käyttötarkoituksen mukaan.

Lisätietoja: