הפרוטוקול שלנו חזק במיוחד להתבוננות במבנה ובדינמיקה של מולקולות צמדיות בשלב הראשוני של תגובות כימיות וביוכימיות. טכניקה זו יש רגישות קצת יותר גבוהה ועושה את זמן המדידה קצר יותר מאשר ספקטרוסקופיה ספונטנית רמאן נפתר זמן קונבנציונלי כמעט אינפרא אדום עם גלאים זמינים היום. כדי להתחיל, השלם את ההתקנה האופטית כפי שמוצג כאן.
ראשית, ליישר את קרן הלייזר. עם לייזר ספיר טיטניום מופעל והתחמם, מניחים כרטיס ביקור מאחורי קשתית 2 לפעול כמסך. כוונן את המראה אחת עד שהקרן תעבור דרך מרכז הקשתית.
לאחר מכן, התאימו את המראה 2 עד שקרן הלייזר תעבור דרך מרכז הקשתית 2. לאחר ההתיישרות, ודאו שהקרן עוברת דרך המרכזים של הקשתית אחת ואיריס 2 בו זמנית. כאשר הלייזר מיושר כראוי, התחל ליישר את קו ההשהיה האופטי.
ראשית, להזיז את הבמה לכיוון מראה 2 ככל שהוא יכול ללכת באמצעות כפתור הכיוון של בקר הבמה. לאחר מכן, התאימו את המראה 1 עד שהקרן תעבור דרך מרכז הקשתית. לאחר מכן, להזיז את הבמה רחוק ככל שהוא יכול ללכת מהמראה 2.
כוונן את המראה 2 עד שהקרן תעבור דרך מרכז הקשתית 1. עכשיו, להזיז את הבמה קרוב ככל האפשר לקלט הקרן ולאשר כי הקרן עדיין עוברת דרך מרכז הקשתית אחת. לאחר מכן, הסר את הקשתית אחת מהמיקום של מראה שלוש והצב מראות שלוש וארבע על קו העיכוב האופטי.
כוונן מראות שלוש וארבע עד שהקרן תעבור דרך מרכז הקשתית 2. עם מסנן הצפיפות הניטרלית המשתנה בנתיב קרן האירוע, מקם כרטיס ביקור מאחורי לוח הספיר כמסך. סובבו את המסנן כדי להגדיל בהדרגה את כוחה של הקרן המשודרת עד לתצפית על המסך נקודה לבנה צהובה.
לאחר מכן, להפוך את המסנן עוד יותר באותו כיוון בזהירות רבה עד טבעת סגולה מקיפה את הנקודה הלבנה הצהובה על המסך. לאחר מכן, כדי ליישר את קרן המשאבה של Raman, מקם את מסנן ה-bandpass המשקף של דירוג עוצמת הקול בנתיב קרן הפלט של המגבר הפרמטרי האופטי. כוונן את מסנן הפס ואת המראה 17 באמצעות כרטיס חיישן כמעט IR כדי לצפות במקום הקרן.
כדי להתחיל לייעל את ספקטרום הבדיקה, הפעל מדידות רציפות והגדל את ספירת הגלאים בתצוגה. כדי להשיג זאת, לסובב בהדרגה חצי גל צלחת אחת. לאחר מכן, להגדיל בהדרגה את עוצמת פעימת האירוע על ידי סיבוב מסנן צפיפות אופטית משתנה אחד.
לעשות זאת עד ספירת גלאי מקסימלית מינימלית להגיע סביב 30, 000 ו 4, 000 בהתאמה. אם תבנית נדנוד גדולה מתחילה להיות נצפית, סובב את מסנן הצפיפות האופטית המשתנה בכיוון ההפוך עד שהתבנית תיעלם. להגדרה לחפיפה מרחבית, מניחים את המסוק האופטי בנתיב קרן המשאבה של Raman.
לאחר מכן, מקם כרטיס חיישן כמעט IR במיקום המדגם. התאימו את הכיוון של קרן המשאבה של אמן על ידי התאמת מראה 21 עד שנקודות משאבת הראמאן וקורות הגשוש יחפפו לחלוטין זו עם זו. כדי להתארגן לחפיפה הזמנית, מניחים פוטודיודה סיכת אינדיום גליום ארסניד במיקום המדגם שבו משאבת ראמאן וקורות הגשוש חופפות זו עם זו באופן מרחבי.
לאחר מכן, חבר את תפוקת האות של הפוטודיודה ל-500 מגה-הרץ חמש דגימות ג'יגה לשנייה אוסצילוסקופ דיגיטלי כדי לנטר מתי פעימות המשאבה והבדיקה של ראמאן מגיעות לאותה תנוחה. הגדר את קנה המידה האופקי של oscilloscope להיות ננו שנייה אחת לכל חטיבה ולקרוא את זמן השיא של עוצמת האות עבור משאבת ראמאן פולסים בדיקה חוסם את הדופק השני. חבר את צינורות המטען והשקע של משאבת ההילוכים המגנטיים לבקבוק המכיל 30 מיליליטר של ציקלוהקסאן והתחל לזרום ציקלוהקסאן כמתואר בפרוטוקול הטקסט.
הפעל מדידות רציפות ולבדוק אם להקות Raman מגורה של cyclohexane נצפו בתצוגה. הרצועה החזקה ביותר של ציקלוהקסאן מופיעה בפיקסלים ה-55 עד ה-58 כאשר אורך הגל המרכזי נקבע על 1,410 ננומטר. לאחר זיהוי להקות Raman מגורה, למקסם את התעצמות הלהקה בתצוגה.
להשיג זאת על ידי איטרטיבית הסתגלות מחדש מראה 21, שלב הסיבוב של המסוק האופטי, ואת המיקום של קו השהיה אופטי 2. הפעל מדידה בודדת ושמור את הספקטרום כקובץ טקסט. לאחר מכן, להסיר את הטולואן מהמאגר ולחבר את צינורות inlet / שקע של משאבת ההילוכים המגנטיים לבקבוק המכיל 25 מיליליטר של תוסף טולוואן עם 1X פעמים 10 לארבע שומות שליליות לליטר בטא קרוטן.
לאחר מכן, התחל להזרים את הפתרון לדוגמה. לאחר מכן, מניחים את המסוק האופטי בנתיב קרן המשאבה האקטיני. הזיזו את מזבלה הקרן מהנתיב של קרן המשאבה האקטינית לנתיב של קרן המשאבה של אמן.
לאחר מכן, באופן מרחבי חופפים את המשאבה האקטינית ואת קורות הבדיקה במיקום המדגם באמצעות כרטיס ביקור במקום כרטיס חיישן כמעט IR. הפעל מדידות רציפות ובדוק אם הספיגה הטרנזיינטית של בטא קרוטן נצפתה בתצוגה. רצועת הספיגה מופיעה עם צורה הפוחתת באופן מונוטוני לכיוון אורכי גל ארוכים יותר או עם שני מקסימום בסביבות הפיקסלים אפס ו- 511.
מקסם את עוצמת הספיגה על-ידי שינוי ראי 32 לאחר זיהוי רצועת הספיגה הטרנזיינטית. לעצור את המידות רציפות ולאחר מכן להקטין את המיקום של קו ההשהיה האופטי אחד עד ספיגת חולף נעלם באופן מלא. מניחים את המסוק האופטי בנתיב קרן משאבת אמן ולהסיר את המזבלה קרן מהשביל קרן משאבת Raman.
לאחר מכן, הפעל ניסוי שנפתר בזמן כמתואר בפרוטוקול הטקסט ובוחר שלב SK מהתפריט הנפתח. הזן את מיקום ההתחלה של טווח A כדי להיות קטן יותר על ידי סביב 50 מיקרון לעומת המיקום שבו אות ספיגה ארעי נעלם בעקבות המדידה של ספקטרום ספיגה נפתר זמן. ספקטרוסקופיה של בטא קרוטן וטורואן נפתרה בזמן כמעט IR.
הספקטרום של בטא קרוטן וטורואן מוצג כאן. הספקטרום הגולמי הכיל להקות ראמאן חזקות של הטלואן הממס ולהקת בטא קרוטן חלשה של בטא קרוטן במצב הקרקע, כמו גם להקות אמן של בטא קרוטן פוטוקסיד. המוצגים כאן הם אותו ספקטרום אבל מופחת באמצעות ספקטרום אמן מגורה של אותו פתרון ב picosecond אחד לפני photoexcitation.
הספקטרום לאחר ההפחתה הראה קווי בסיס מעוותים הנגרמים על ידי ספיגת בטא קרוטן פוטוקסיד ו/או תהליכים אופטיים לא ליניאריים אחרים. קווי הבסיס הפכו שטוחים לאחר שהם תוקנו עם פונקציות פולינומיאליות. בנתון זה, ספקטרום האמן הממריץ שנפתר בזמן של בטא קרוטן הראה שתי להקות חזקות באזור 1, 400 עד 1, 800 סנטימטרים הפוכים.
להקת אמן רחבה מגורה באפס picoseconds הוקצה ב שלב C קשר כפול C מתיחה רטט של S2 בטא קרוטן. מיקום השיא שלה הוערך להיות 1, 556 סנטימטרים הפוכים. שלב C כפול אג"ח C למתוח הלהקה של S1 בטא קרוטן הופיע כמו S2 C כפול אג"ח C למתוח הלהקה נרקב.
מיקום השיא של רצועת המתיחה S1 C אג"ח כפולה C היה upshifted על ידי שמונה סנטימטרים הפוכים מ 0.12 עד חמישה picoseconds. חשוב לנסות ולהתאים את הכיוון של קרן משאבת Raman שוב ושוב עד כתמים של משאבת Raman ואת קורות בדיקה חופפים לחלוטין אחד עם השני כדי למצוא את להקות אמן מגורה של cyclohexane. הליך זה יכול לשמש באופן מיידי עבור ניסויים אחרים femtosecond זמן נפתרה על מנת להסתכל עמוק יותר לתוך דינמיקה תגובה כימית.
הליך זה יאפשר לענות על שאלות חדשות כאשר חוקרים חוקרים את הכימיה של מולקולות pi-conjugated. בעת ביצוע הליך זה, אל תשכח לשים משקפי בטיחות על כדי להגן על העיניים מפני אור לייזר חזק. זה כולל את אור פיזור.
