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Espectroscopia de absorção do picosegundo

A espectroscopia de absorção é uma de muitas técnicas que utilizam princípios espectroscópicas para estudar componentes de uma mistura das substâncias. Estes são usados para medir a absorção da interacção de seguimento da radiação com uma amostra da substância sob o estudo, que depende em cima da freqüência ou do comprimento de onda da energia irradiada.

A substância é sujeitada à radiação sob a forma dos fotão que absorve. Isto faz com que os elétrons do escudo interno tornem-se entusiasmado, movendo-se nos orbitals exteriores e então de novo nos escudos internos que têm sido esvaziados recentemente. Durante isto recuar-los emitem-se a energia, sob a forma da radiação. Cada átomo tem as energias específicas da absorção que blueprint sua estrutura atômica; conseqüentemente, medir a freqüência dos raios X emissores ajuda a estudar a estrutura e a composição do elemento assim como a permitir a pesquisa na ligação química.

Ideia da parte de uma câmara de vácuo ultra-alta de um espectrómetro do fotoelectrão do raio X do elevado desempenho para a espectroscopia do fotoelectrão (XPS) e a imagem lactente paralela (imagem lactente XPS). Crédito de imagem: Alexander Gatsenko/Shutterstock
Ideia da parte de uma câmara de vácuo ultra-alta de um espectrómetro do fotoelectrão do raio X do elevado desempenho para a espectroscopia do fotoelectrão (XPS) e a imagem lactente paralela (imagem lactente XPS). Crédito de imagem: Alexander Gatsenko/Shutterstock

Espectroscopia de absorção do picosegundo

A espectroscopia de absorção do picosegundo é uma extensão mais avançada da tecnologia tempo-resolved da análise de espectro da absorção. Executa medidas de espectros de absorção do picosegundo dentro das durações extremamente breves. Isto ajuda a analisar processos tais como a formação e a deterioração da espécie e de estados intermediários photoreactive nas soluções ou nos sólidos, ou dentro das membranas.

É possível usar a câmera de raia para detectar medidas tempo-resolved da absorção em comprimentos de onda múltiplos no mesmo tiro, de modo que os espectros e as imagens sejam medidos ao mesmo tempo. Isto pode ser igualado ao repto surpreendente de fotografar um fenômeno irreversível.

Pulsos do laser do picosegundo

Os lasers modo-fechados têm entrado hoje em dia o uso; isto refere o uso de uma técnica óptica que permita a produção de pulsos extremamente breves do laser. Utiliza o facto de que um relacionamento da fixo-fase pode ser forjado entre os modos longitudinais da cavidade ressonante do laser, com a interferência entre estes modos que causam a geração de um comboio dos pulsos da duração extremamente curto.

Esta é a etapa a mais essencial na geração de pulsos do laser que duram para somente picosegundos (10 -12 segundos) e femtosegundos (10 -15 segundos). Em tal fase, mais de um pulso pode circundar e ao redor no ressonador do laser, segundo o ajuste no que diz respeito ao Round-Trip Time e o número de pulsos.

A importância destes pulsos da picosegundo-duração está em sua capacidade para deixar-nos visualizar a espécie e os estados altamente transientes de várias partículas que participam em um exame ou em uma reacção química provocado pela exposição aos fotão claros. A formação e a deterioração destas espécies podem ser estudadas directamente, que permite o estudo dos mecanismos que são a base de muitas reacções complexas. A estrutura eletrônica e a geometria nuclear de breves estados de muitas moléculas photoexcited. Estes incluem os metal-complexos e os organoporphyrins, que jogam um papel fundamental na síntese de pontas de prova biológicas e de dispositivos photomolecular. Os pesquisadores das ajudas da espectroscopia de absorção do picosegundo seguem o progresso entusiasmado do elétron com as várias regiões de espaço e de orbitals.

Equipamento

O equipamento usado inclui lasers da Ítrio-alumínio-grandada do Nd 3+ e lasers de tintura synchronously bombeados, com dispositivos da gravação tais como uma câmera de raia para a detecção transiente do espectro de absorção e disposições bidimensionais do fotodiodo. A análise de dados automatizada ajuda a obter uma saída da espectroscopia de absorção do picosegundo que pode facilmente ser interpretada.

Aplicações

Alguns processos que foram estudados desse modo incluem o abrandamento vibracional do naphthazarin e de moléculas foto-entusiasmado; photodissociation dos haloarenes; e transferência intermolecular do elétron entre moléculas aromáticas orgânicas. Muito trabalho está indo sobre estudar os intricados do centro fotossintético da reacção, por exemplo, que é um dos dispositivos moleculars fotoquímicos os mais maravilhosos na criação. Constrói uma ponte sobre a diferença entre os formulários moleculars e materiais da matéria, tais como transferência do elétron em uma maneira altamente dirigida depois da absorção da luz.

Referências

  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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