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威士忌酒是苏格兰的大生意。2019年，黄金液体占全国食品和饮料出口的75％，对苏格兰经济的价值近50亿英镑。标志性的酒瓶在拍卖会上的成交价超过100万英镑。但是，如果您是这种威士忌的幸运老板，您如何才能确定所购买的是正品呢？ 研究表明，拍卖中出售的稀有威士忌中约有三分之一可能是假威士忌。在2017年一个广为人知的事件中，一位收藏家以创纪录的7600英镑（约合人民币1600元）的价格购买了一小瓶稀有威士忌酒，后来才发现他已被售出。这种假冒饮料每年给英国经济造成超过2亿英镑的收入损失，并损害了卖方的声誉。 假冒酒精的问题不仅限于富裕的收藏家。据报道，喝高含量有毒甲醇的威士忌导致人中毒和死亡。 但是很快这类问题就可能成为过去，因为我们的研究使我们能够开发出一种新方法，该方法可以使用激光对威士忌的真实性进行化学测试，而无需打开瓶子。至关重要的是，该技术具有以这种方式测量包括人体组织在内的其他物质的潜力。 它是如何工作的？ 当激光束照射到威士忌酒之类的物质中时，液体会将一些光散射成各种不同的颜色。所产生颜色的精确混合是样品化学成分所独有的，并且可以像指纹一样用于识别样品。 测量该指纹的技术可以使我们对光与构成样品的原子和分子之间的相互作用有详细的了解，这被称为光谱学。就像罪犯的指纹识别一样，威士忌样品的身份可以通过将光谱信号与已知样品的数据库进行交叉引用来测试。 威士忌是一种特别复杂的化学混合物，称为同类物，可为每个酒桶的内容物赋予独特的风味，香气和颜色。尽管犯罪分子在模仿抢手的菜品的味道，气味和外观方面变得越来越老练，但要愚弄该系统，需要使用一种伪威士忌，使其在化学上与真实物品完全相同，这是一件非常非常困难的事情。 近十年来，我们一直在开发基于光谱的威士忌真实性测试。该方法还适用于可能造假的其他食品和饮料，例如橄榄油，葡萄酒和蜂蜜。 但是，内容物并不是散射光的唯一来源。所有这些测试中的一个普遍问题是，玻璃容器可能产生的信号甚至大于所装物品中的信号。 
特殊的锥形激光器可确保玻璃瓶发出的信号不会干扰内部液体的测量。图片提供：圣安德鲁斯大学，作者提供
在实验室中通过测试放置在标准化容器中的样品可以避免这种情况。但是，如果您只是在收藏稀有威士忌的最新产品上花了一笔小钱，您是否要我们删除并用光一些您的贵重物品？ 我们的新技术旨在克服这一挑战。我们没有用标准的激光束照亮瓶子，而是在瓶子前面引入了一块锥形玻璃，以对光线进行整形。 通过在瓶子表面形成一个激光环，并将其聚集在液体内容物内紧密聚焦的点上，我们现在可以放置检测器，以便仅收集在瓶子内部产生的散射光，而该环上产生的任何光玻璃漏了。 通过这种方式，我们可以测量内容（例如记录准确的指纹），而不会造成容器的恼人影响。我们在各种酒厂的威士忌上测试了该方法，并能够轻松区分它们。我们还展示了该方法可用于其他烈酒，包括伏特加和杜松子酒。 其他有用的好处 除了食物和饮料，其他各种物质都可以通过这种方式进行测量。最近，我们的小组表明您可以使用类似的基于激光的方法来测量细菌并测试其对抗生素的反应。 与MRI扫描仪相比，基于激光的方法具有潜在的优势，可以以高分辨率，更便宜，更紧凑的方式告诉我们所见内容的化学组成，从而为诊断提供重要信息。 激光光谱学为我们提供了化学信息，但是由于光通常不会深入皮肤，因此目前仅限于在表面附近进行诊断。我们计划测试我们的新激光整形方法，以查看它是否可以使光更深地渗透到组织中，并可能通过化学方法检测体内癌症。 目前，与其他基于实验室的方法（例如放射性碳测年）相比，光谱法提供了一种潜在的简单方法来测试醇。它是非破坏性的，而且正如我们的工作证明的那样，即使不打开原始容器也可以执行该操作。 该方法的简单性表明可以容易地制造设备以广泛使用。将来，我们希望鉴赏家能够在购买时认证他们昂贵的酒精饮料，而不会浪费很多。 |
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