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Spettroscopia di assorbimento di picosecondo

La spettroscopia di assorbimento è una delle molte tecniche che utilizzano i principi spettroscopici per studiare le componenti di una miscela delle sostanze. Questi sono usati per misurare l'assorbimento di interazione seguente di radiazione con un campione della sostanza allo studio, che dipende dalla frequenza o dalla lunghezza d'onda dell'energia irradiata.

La sostanza è sottoposta a radiazione sotto forma di fotoni che assorbe. Ciò induce gli elettroni dello shell interno ad essere emozionanti, muovendosi negli orbitali esterni e poi nuovamente dentro gli shell interni che recentemente sono stati svuotati. Durante il questo regrediscono emettono l'energia, sotto forma di radiazione. Ogni atomo ha energie specifiche di assorbimento che blueprint la sua struttura atomica; quindi, misurare la frequenza dei raggi x emessi contribuisce a studiare la struttura e la composizione dell'elemento come pure a permettere alla ricerca su legame chimico.

Visualizzazione della parte di una camera di vuoto ultraelevato di uno spettrometro del fotoelettrone dei raggi x di rendimento elevato per la spettroscopia del fotoelettrone (XPS) e la rappresentazione parallela (rappresentazione XPS). Credito di immagine: Alexander Gatsenko/Shutterstock
Visualizzazione della parte di una camera di vuoto ultraelevato di uno spettrometro del fotoelettrone dei raggi x di rendimento elevato per la spettroscopia del fotoelettrone (XPS) e la rappresentazione parallela (rappresentazione XPS). Credito di immagine: Alexander Gatsenko/Shutterstock

Spettroscopia di assorbimento di picosecondo

La spettroscopia di assorbimento di picosecondo è un'estensione più avanzata della tecnologia del tempo risolta dell'analisi di spettro di assorbimento. Realizza le misure degli spettri di assorbimento di picosecondo nelle durate estremamente brevi. Ciò contribuisce ad analizzare i trattamenti quali la formazione e la disintegrazione di specie e di stati intermedi photoreactive in soluzioni o solidi, o all'interno delle membrane.

È possibile usare la macchina fotografica di striscia per individuare le misure del tempo risolte di assorbimento alle lunghezze d'onda multiple nello stesso scatto, di modo che sia gli spettri che le immagini sono misurati allo stesso tempo. Ciò può essere uguagliata all'abilità sorprendente di fotografare un fenomeno irreversibile.

Impulsi del laser di picosecondo

Al giorno d'oggi i laser modo-bloccati hanno entrato in uso; ciò si riferisce all'uso di una tecnica ottica che permette la produzione degli impulsi estremamente di breve durata del laser. Usa il fatto che una relazione di fisso-fase può essere fucinata fra i modi longitudinali dell'intercapedine sonora del laser, con l'interferenza fra questi modi che causano la generazione di treno degli impulsi estremamente di breve durata.

Ciò è il punto più essenziale nella generazione di impulsi del laser che durano soltanto i picosecondi (10 -12 secondi) ed i femtosecondi (10 -15 secondi). In una tal fase, più di un impulso può girare intorno a ed intorno nel risuonatore del laser, secondo la regolazione riguardo al Round-Trip Time ed il numero degli impulsi.

L'importanza di questi impulsi della picosecondo-durata è nella loro capacità di lasciarci prevedere le specie e gli stati altamente transitori di varie particelle che partecipano ad una reazione fisica o chimica avviata tramite l'esposizione ai fotoni leggeri. La formazione e la disintegrazione di queste specie possono essere studiate direttamente, che permette allo studio sui meccanismi che sono alla base di molte reazioni complesse. La struttura elettronica e la geometria nucleare degli stati di breve durata di molte molecole photoexcited. Questi comprendono i metallo-complessi e i organoporphyrins, che svolgono un ruolo centrale nella sintesi delle sonde biologiche e delle unità photomolecular. I ricercatori di guide di spettroscopia di assorbimento di picosecondo rintracciano il progresso dell'elettrone emozionante con le varie regioni di spazio e di orbitali.

Strumentazione

La strumentazione utilizzata include i laser del Ittrio-alluminio-granato del ND 3+ ed i laser a coloranti contemporaneamente pompati, con i dispositivi di registrazione quale una macchina fotografica di striscia per rilevazione transitoria di spettro di assorbimento e le schiere bidimensionali del fotodiodo. L'analisi di dati automatizzata contribuisce ad ottenere un output dalla spettroscopia di assorbimento di picosecondo che può essere interpretata facilmente.

Applicazioni

Alcuni trattamenti che sono stati studiati in questo modo comprendono il rilassamento vibratorio del naphthazarin e delle molecole foto-emozionanti; fotolisi dei haloarenes; e trasferimento di elettroni intermolecolare fra le molecole aromatiche organiche. Molto lavoro sta continuando a studiare le difficoltà del centro fotosintetico della reazione, per esempio, che è una delle unità molecolari fotochimiche più meravigliose nella creazione. Colma la lacuna fra i moduli molecolari e materiali della materia, quale trasferimento di elettroni in un modo altamente diretto dopo l'assorbimento di indicatore luminoso.

Riferimenti

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/Mode-locking
  2. https://www.rp-photonics.com/mode_locking.html
  3. http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ac00261a002
  4. http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jp3023088
  5. http://www.andor.com/learning-academy/transient-spectroscopy-an-introduction-to-pump-probe-spectroscopy

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Last Updated: Feb 26, 2019

Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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