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Espectroscopia de amortiguación del picosegundo

La espectroscopia de amortiguación es una de las muchas técnicas que utilizan principios espectroscópicos para estudiar componentes de una mezcla de substancias. Éstos se utilizan para medir la amortiguación de la acción recíproca de siguiente de la radiación con una muestra de la substancia bajo estudio, que depende de la frecuencia o de la longitud de onda de la energía irradiada.

La substancia se sujeta a la radiación bajo la forma de fotones que absorba. Esto hace los electrones de la granada interna llegar a ser emocionados, moviéndose en los orbitarios exteriores y entonces nuevamente dentro de las granadas internas que se han vaciado nuevamente. Durante este caen detrás emiten energía, bajo la forma de radiación. Cada átomo tiene energías específicas de la amortiguación que blueprint su estructura atómica; por lo tanto, la medición de la frecuencia de las radiografías emitidas ayuda a estudiar la estructura y la composición del elemento así como a habilitar la investigación en la vinculación química.

Vista de la parte de una cámara de vacío ultraalto de un espectrómetro del fotoelectrón de la radiografía del alto rendimiento para la espectroscopia del fotoelectrón (XPS) y la proyección de imagen paralela (proyección de imagen XPS). Haber de imagen: Alexander Gatsenko/Shutterstock
Vista de la parte de una cámara de vacío ultraalto de un espectrómetro del fotoelectrón de la radiografía del alto rendimiento para la espectroscopia del fotoelectrón (XPS) y la proyección de imagen paralela (proyección de imagen XPS). Haber de imagen: Alexander Gatsenko/Shutterstock

Espectroscopia de amortiguación del picosegundo

La espectroscopia de amortiguación del picosegundo es una extensión más avanzada de la tecnología tiempo-resuelta del análisis de espectro de amortiguación. Realiza mediciones de los espectros de amortiguación del picosegundo dentro de duraciones extremadamente abreviadas. Esto ayuda a analizar procesos tales como la formación y la extinción de la especie y de estados intermedios photoreactive en soluciones o macizo, o dentro de las membranas.

Es posible utilizar la cámara de raya para descubrir mediciones tiempo-resueltas de la amortiguación en las longitudes de onda múltiples en el mismo tiro, para medir los espectros y las imágenes al mismo tiempo. Esto se puede comparar a la hazaña asombrosa de fotografiar un fenómeno irreversible.

Pulsos del laser del picosegundo

Los laseres manera-bloqueados han entrado en hoy en día uso; esto refiere al uso de una técnica óptica que permita la producción de pulsos extremadamente efímeros del laser. Hace uso del hecho de que un lazo de la fijo-fase se puede forjar entre las maneras longitudinales de la cavidad resonante del laser, con la interferencia entre estas maneras que causan la generación de un tren de pulsos de la duración extremadamente corta.

Éste es el paso más esencial de la generación de pulsos del laser que duren para solamente los picosegundos (10 -12 segundos) y los femtosegundos (10 -15 segundos). En tal fase, más de un pulso puede circundar y alrededor en el resonador del laser, dependiendo de la fijación en cuanto al Round-Trip Time y del número de pulsos.

La importancia de estos pulsos de la picosegundo-duración está en su capacidad de permitirnos visualizar la especie y los estados altamente transitorios de las diversas partículas que participan en una reacción física o química accionada por la exposición a los fotones livianos. La formación y la extinción de estas especies se pueden estudiar directamente, que habilita el estudio de los mecanismos que son la base de muchas reacciones complejas. La estructura electrónica y la geometría nuclear de los estados efímeros de muchas moléculas photoexcited. Éstos incluyen los metal-complejos y los organoporphyrins, que desempeñan un papel fundamental en la síntesis de antenas biológicas y de dispositivos photomolecular. Los investigadores de las ayudas de la espectroscopia de amortiguación del picosegundo trazan el progreso del electrón emocionado con las diversas regiones de espacio y de orbitarios.

Equipo

El equipo usado incluye los laseres del Itrio-aluminio-zafiro industrial del Nd 3+ y los laseres de tinte síncrono bombeados, con los dispositivos de la grabación tales como una cámara de raya para la detección transitoria del espectro de amortiguación y las matrices bidimensionales del fotodiodo. El análisis de datos automatizado ayuda a obtener un rendimiento de la espectroscopia de amortiguación del picosegundo que puede ser interpretada fácilmente.

Usos

Algunos procesos que se han estudiado de este modo incluyen la relajación vibratoria del naphthazarin y de moléculas foto-emocionadas; photodissociation de haloarenes; y transferencia intermolecular del electrón entre las moléculas aromáticas orgánicas. Mucho trabajo está continuando estudiar las complejidades del centro fotosintético de la reacción, por ejemplo, que es uno de los dispositivos moleculares fotoquímicos más maravillosos de la creación. Llena el vacío entre las formas moleculares y materiales de la materia, tales como transferencia del electrón de una manera altamente dirigida después de la amortiguación de la luz.

Referencias

  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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