Omni-iLamp-TA瞬態(tài)吸收光譜系統(tǒng)

Omni-iLamp-TA 瞬態(tài)吸收光譜系統(tǒng)對于理解物理和化學中的最基本過程起到了非常重要的促進作用，在微觀時間尺度上對分子各種動力學行為進行探測并提供解析的依據(jù)。還可以對一些表觀層面的現(xiàn)象進行更加深入的理解和闡釋。

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產(chǎn)品概述

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泵浦- 探測原理

分子的能級躍遷伴隨著光子的吸收與發(fā)射, 這一點是利用飛秒時間分辨泵浦- 探測技術(shù)研究分子動力學過程的理論基礎(chǔ)。泵浦- 探測的原理為，兩個具有時間延遲的脈沖光交替打到樣品上。其中能量較高、時間靠前的作為泵浦光，用于激發(fā)樣品使其到達激發(fā)態(tài)。而另一束能量較低的探測光經(jīng)過時間延遲后到達樣品，探測樣品在激發(fā)態(tài)產(chǎn)生的吸收情況。吸收光強與激發(fā)態(tài)的壽命之間呈指數(shù)衰減的關(guān)系，進而可以通過探測吸收光的衰減來得到激發(fā)態(tài)的壽命。位于單重激發(fā)態(tài)上的電子一般壽命較短，在fs-ns 量級，需要使用飛秒泵浦光源激發(fā)，而位于三重態(tài)上的電子壽命較長，為ns-s 級別，一般使用Nd:YAG 等納秒脈寬激光器激發(fā)即可。

飛秒瞬態(tài)吸收系統(tǒng)

飛秒瞬態(tài)吸收（Femtosecond Transient Absorption）基于泵浦- 探測（Pump-Probe）的原理設(shè)計，使用飛秒激光器作為光源。飛秒激光器分出兩束光，其中一束作為泵浦光把樣品打到激發(fā)態(tài)，另外一束光進入白光發(fā)生器生成連續(xù)的白光作為瞬態(tài)吸收的探測光。

泵浦-探測原理

不同時間延遲（t）下獲取的瞬態(tài)吸收光譜

飛秒瞬態(tài)吸收光譜應用

飛秒時間分辨光譜技術(shù)對于理解物理和化學中的最基本過程起到了非常重要的促進作用，在微觀時間尺度上對分子各種動力學行為進行探測并提供解析的依據(jù)。分子的動力學過程通常發(fā)生在極端的時間尺度內(nèi)（10-15-10-9s）。作為超快光譜技術(shù)之一, 飛秒瞬態(tài)吸收光譜技術(shù)是重要的超快動力學研究手段, 其將飛秒時間分辨泵浦- 探測技術(shù)和吸收光譜相結(jié)合, 已廣泛應用于生物、物理、化學、材料等方面的研究。例如新型納米材料的發(fā)光機制、光合作用的研究、DNA 光損傷機制和防曬霜分子防曬機制、光致變色反應等研究。飛秒瞬態(tài)吸收光譜技術(shù)不僅可以探究分子的動力學過程, 還可以對一些表觀層面的現(xiàn)象進行更加深入的理解和闡釋。

實測案例——光生載流子轉(zhuǎn)移和復合過程研究

鈣鈦礦MOFs 材料中的有機金屬骨架可提高鈣鈦礦納米晶的穩(wěn)定性，應用于更亮和更穩(wěn)定的LED 器件，瞬態(tài)吸收光譜可以對其進行光物理過程的研究。下圖為一種MOFs 穩(wěn)定的鈣鈦礦納米晶的瞬態(tài)吸收光譜圖。可以看到位于500nm 的瞬態(tài)吸收峰以及位于530nm 的基態(tài)漂白峰。從動力學上看，瞬態(tài)吸收峰具有更快的壽命（0-0.5ps），與熱激子弛豫有關(guān)。而基態(tài)漂白峰壽命較長（1.3ns），可歸咎于本征態(tài)的激子衰減時間。

技術(shù)參數(shù)

光譜檢測范圍	以下波長范圍只能選一項，取決于硬件配置 250-400nm 400-1000nm 900-1700nm 1000-2500nm
泵浦 / 探測重復頻率	1-100KHz
時間窗口	0.7-16ns（取決于硬件配置）
延時分辨率	50fs（取決于硬件配置）
系統(tǒng)時間分辨率	<1.5 倍激光脈寬
檢測靈敏度	0.05mOD（取決于激光與探測器穩(wěn)定程度和信噪比）

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