瞬态吸收技术平台


技术原理


技术特点


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灵敏度可达10-7 OD (100 μs 积分时间)

超高成像速度,扫描频率可达10fps

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瞬态吸收成像技术是一种研究物质瞬态吸收/激发光谱特性,并通过该特性实现物质空间分布测量的实验技术。它主要通过测量样品在光激发后的吸收变化,来研究物质的电子能级结构、电子能量、动量等动力学过程。同时对该过程在样品中的二维分布进行表征。


瞬态吸收的时间分辨


第一个激光脉冲将分子泵浦到它们的电子激发态,第二个激光脉冲在泵浦脉冲一定延迟后探测光谱变化,可以记录分子激发态的光谱特征和时间动态。



瞬态吸收的时间分辨一致


第一个激光脉冲将分子泵浦到它们的电子激发态,第二个激光脉冲在泵浦脉冲一定延迟后探测光谱变化,可以记录分子激发态的光谱特征和时间动态。瞬态吸收除了时间分辨外,还具有波长信息,这反应了分子的状态变化过程。

当没有泵浦光作用于待测样品时,样品处在基态的分子会对探测光有一定的吸收,其吸收的强度由处在基态的粒子的数量和样品的吸收系数决定的。而当有泵浦光作用于待测样品时,由于泵浦光会将待测样品的基态分子激发到激发态,因此,处在样品基态上的粒子数会显著减少,而相应的激发态上的粒子数会显著增加。此时再用探测光照射同一部分待测样品时,可能发生由于基态粒子数变少而使待测样品对探测光的吸收减小的情况(GSD)。也可能发生由于被激发到激发态的分子继续吸收一定波长的探测光的能量跃迁到更高的激发态上而使待测样品对探测光的吸收增加的情况(ESA)。还可能激发态的样品处于非稳定状态,被探测光照射时发生受激辐射或自发辐射作用会回到基态的情况(SE)。因此,我们有可能在飞秒瞬态吸收实验中接收到三种不同机理的信号。


Berera, R., van Grondelle, R., Kennis, J.T.M., 2009. Ultrafast transient absorption spectroscopy: principles and application to photosynthetic systems. Photosynth Res 101, 105–118.