Name: Abklingende Feld Basierend Photoakustik: Optische Objektbewertung an Oberflächen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-07-26T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 21 s
Description: Erfahren Sie die photoakustische Charakterisierung optischer Eigenschaften von Flüssigkeiten, Festkörpern und dünnen Schichten. Diese Methode ermöglicht die Messung von Brechungsindex, Dicke und Absorption in einem einzigen Gerät.

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Dieses Projekt wurde von der National Science Foundation BRIGE Auszeichnung (1221019) gefördert.

1. Einrichten des Systems <ol><li> Verwenden Sie Cyanacrylat Epoxy einen Durchmesser von 9 mm, 1 mm dicken roten Latex Gummizylinder auf der Vorderseite eines 10-MHz-Ultraschall-Wandler und verwenden Sie Cyanacrylat Epoxid haften einen Durchmesser von 9 mm, 1 mm dicken roten Latex Gummizylinder zu einer Dicke von 6 mm einzuhalten Acrylblock, der dann auf die gleiche Weise mit dem Referenzultraschallwandler epoxidierten als akustischer Abstandshalter zu fungieren. </li><li> Stellen Sie einen optischen Zug nach oben, die einen Strahl-Expander muss zuerst durch den Laser getroffen zu werden. Dann legen Sie eine manuell einstellbare Blende Sekunde. Verwenden Sie schließlich einen polarisierenden Strahlteilerwürfel als drittes Element und platzieren Sie den Ultraschallwandler nicht in der EFPA Prismenhalter und den Wandler in der EFPA Prismenhalter an jedem Ausgang des nicht polarisierenden Strahlteiler. Hinweis: Der polarisierende Strahlteilerwürfel verwendet wird, eine reine, einzelne Polarisation für die Anregung, um sicherzustellen, wie dies für die ordnungsgemäße Funktionalität aller EFPA Techniken kritisch ist. </li><li> Erweitern Sie den outgoing Laserstrahl Linsen einen Strahlaufweiter mindestens 3X aus dem q-geschalteten ND zu erzeugen: YAG-Laser. Hinweis: Der Strahl absichtlich überdimensioniert ist im Vergleich zu dem Latexgummi-Absorbers auf dem Probengeber, um eine geeignete Sensorfunktion trotz Laserlicht, um sicherzustellen, wegzug aufgrund Brechung durch das Prisma bei variierenden Einfallswinkeln. </li><li> Richten Sie den optischen Zug und EFPA Prismenhalter so, dass die flache Seite des Trägers am nächsten zu dem Prisma wird auf einen Winkel von 0 ° mit einer digitalen Ebene eingestellt werden. Dies gewährleistet eine korrekte Ausgangspunkt für die Winkelspektrum-Daten, die während der Experimente gesammelt wird. </li><li> Verbinden und Leistung auf externen Geräten wie dem Oszilloskop, Schrittmotor-Treiber auf dem Computer, den Ultraschallwandlern und XY-Tisch-Motoren. Körperlich verbinden den Wandler nicht in der EFPA Prisma Ch0 montieren und körperlich der Wandler in dem Prisma Ch1 über 50-Ohm-BNC-Kabel montieren EFPA anschließen. Die Software ist so vorprogrammiert, ein zu erkennencoustic Signale von diesen spezifischen Kanälen. </li></ol> 2. EFPA Systeminitialisierung und optische Ausrichtung <ol><li> Manuelle Einstellung der einstellbare Blende den Strahl auf einen Durchmesser von 1 mm zu blockieren. </li><li> Starten Sie die Programmiersoftware (zB LabVIEW), den Winkel zu 70 ° auf den grünen &quot;Bewegung&quot; drücken , um den Berg auf den Winkel , die für 70 ° Anregung bei der Prisma / Probe - Schnittstelle zu bewegen. </li><li> Unter Verwendung geeigneter Laserschutzbrille (OD 7+ bei 532 nm), schauen Sie in das Prisma von der Seite senkrecht zum Laserstrahl und manuell die Bühne in X- und Y-Achse bewegen, die Handräder, bis das 1 mm Laserpunkt fluoreszierend sichtbar ist auf dem Kautschuklatex. Sicherstellen, dass der Strahl auf dem Latex zentriert ist. </li><li> Erweitern Sie die manuell einstellbare Blende auf seine maximale Öffnung und Blick auf die laufenden Frontplatte des Programms zu gewährleisten, sowohl die Laserenergiemessung photo-akustischen Signals von der EFPA Prisma Halterung (rot line) und das photoakustische Signal von der Laserenergiemessseite (weiße Linie) sichtbar sind und ungefähr die gleiche Amplitude. </li><li> Beenden Sie das Programm, indem Sie die &quot;STOP&quot; -Taste drücken. Hinweis: Wenn die Taste nicht gedrückt wird das Prisma manuell, bevor Sie die Prüfung fortgesetzt zurückgesetzt werden müssen. Sobald die Initialisierung Protokoll abgeschlossen ist, TIRPAS, PAS / TIRPAS Refraktometrie oder OTPAS durchgeführt werden. </li></ol> 3. TIRPAS Technik <ol><li> Platzieren des Prismas in dem Kunststoffprisma Montageadapter wie in Figur 3 gezeigt ist . Als nächstes legen 2,5 ul Sionsöl Index auf den Typ des Prismas angepaßten verwendet, auf die Mitte des Prismas und Sandwich , das Öl durch ein Substrat auf der Oberseite der Platzierungs Ölschicht. </li><li> Platzieren 25 ul Probe auf dem Latexgummi verbunden mit dem Wandler in der EFPA Wandlerhalterung , wie in 3 gezeigt ist, so dass es überzieht die gesamte Oberfläche ohne Blasenbildung. Die Probe kannsein, jede optisch absorbierenden Material wie beispielsweise einer Lösung von Farbstoff, einer biologischen Flüssigkeit oder eines Analyten in einer Lösung suspendiert. Keine Vorbereitung der Probe erforderlich ist. Komprimiert das Prisma montieren und ziehen Sie die Halterung zusammen mit Schrauben an einem eingestellten Drehmoment von 16,75 g / mm für jede Schraube. </li><li> Wählen Sie die Registerkarte &quot;Setup&quot; und wählen Sie &quot;Setup&quot; in der Drop-Down-Menü. </li><li> Führen Sie das Programm mit dem Titel OTPAS Dünnfilm analyzer_USB-5133.vi (Supplementary File). </li><li> Sehen Sie das akustische Signal von der Probe erzeugt wird, wie in Abbildung 4 dargestellt. Hinweis: Der Einfallswinkel geändert werden kann, um die optische Eindringtiefe des evaneszenten Feldes zu steuern, dünnere oder dickere optische Schnitte der Probe zu beobachten. </li></ol> 4. PAS / TIRPAS Refractometry <ol><li> Stellen Sie das Prisma in der Kunststoff - Prismen Mount - Adapter wie in Abbildung 3 gezeigt. Als nächstes legen 2,5 ul des Eintauchens Ölindex auf den Typ des Prismas angepasst verwendet, auf the Mitte des Prismas und sandwichartig das Öl durch ein Substrat auf der Oberseite der Ölschicht platzieren. </li><li> Legen Sie 25 ul Probe auf das Gummiteil an den Wandler in der EFPA Wandler verbunden befestigen , wie in Abbildung 3 dargestellt. Komprimiert das Prisma montieren und ziehen Sie die Halterung zusammen mit Befestigungsschrauben mit einem eingestellten Drehmoment von 16,75 g / mm für jede Schraube. </li><li> Wählen Sie den &quot;Winkelspektrum&quot; und wählen Sie &quot;Winkelspektrum&quot; auf das Drop-Down-Menü. Danach geben die entsprechenden Parameter in das Programm , wie in Tabelle 1 gezeigt. </li><li> Führen Sie das Programm und warten Sie, bis das Winkelspektrum abgeschlossen ist, und das Programm ist beendet. </li><li> Rechtsklick auf das Winkelspektrum Diagramm und wählen Sie &quot;Export → Daten nach Excel exportieren&quot;, um die Daten zu speichern und die CSV-Datei zu öffnen. <ol><li> Öffnen Sie diese Daten in einem Grafikprogramm (zB KaleidaGraph), und führen Sie eine numerische Ableitung darauf klicken auf &quot;Makros&quot; und Auswählen von &amp; #34; Derivative Ok &quot;&quot;. Geben Sie die entsprechenden Spalten der Ableitung auf und drücken zu nehmen &quot;und die numerische Ableitung wird berechnet werden. </li><li> Zeichnen Sie die numerische Ableitung vs. Winkel und wählen Sie &quot;Kurvenanpassung&quot;. Wählen Sie die &quot;Smooth&quot; Option 5,18,98 und wählen Sie das Kontrollkästchen der Daten unter &quot;Kurvenanpassung Auswahlen&quot; passen Rauschen aus den Daten zu glätten. Wählen Sie den Pfeil nach unten unter &quot;Ansicht&quot; und wählen Sie &quot;Kopieren Kurvenanpassung Datenfenster&quot;, um die Kurvenanpassung Daten in eine andere Spalte extrahieren. </li></ol></li><li> suchen Sie manuell durch die Kurvenanpassung das lokale Minimum und der entsprechenden Einfallswinkel zu finden, die einen Übergang von der PAS zu TIRPAS Regime angibt. Dieses Minimum entspricht dem kritischen Winkel gemessen, wie in 5 gezeigt. Die Gleichung n = Probe unter Verwendung von n - Prisma sin θ c, an der Welle die bulk Brechungsindex der unbekannten Probe errechnenLänge für Laserabfrage verwendet. Typische Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. </li></ol> 5. OTPAS <ol><li> Platzieren 2,5 ul Sionsöl (Index angepaßt Glasart verwendet wird) auf der Mitte des Prismas. </li><li> Platzieren der Folie oder dem Substrat zu prüfenden Folienseite nach oben (weg vom Prisma) und sicherzustellen, dass keine Blasen während der Platzierung ausgebildet. Hinweis: Wenn sich Blasen bilden, zu entfernen Probenfilm oder Substrat und erneut versuchen, Anwendung. </li><li> Legen Sie 25 ul Sionsöl auf dem Latex-Gummi, so dass die Sionsöl bedeckt die gesamte Oberfläche ohne Blasenbildung. </li><li> Komprimiert die Substrat / Filmschichten , wie in Abbildung 3 dargestellt. Ziehen Sie die Befestigungsschrauben mit einem eingestellten Drehmoment von 16,75 g / mm , die für jede Schraube identisch sein muss. Hinweis: Drehmomentschlüssel in Protokoll ist in oz.-in. also 16,75 g / mm ~ 15 oz.-in. </li><li> Wählen Sie den &quot;Winkelspektrum&quot; und wählen Sie &quot;Winkelspektrum&quot; auf den Dropdown-Männeru. Danach geben die entsprechenden Parameter in das Programm , wie in Tabelle 3 gezeigt. </li><li> Führen Sie das Programm und warten Sie, bis das Winkelspektrum abgeschlossen ist, und das Programm ist beendet. </li><li> Wiederholung der Prüfung durch die Schritte 5.1-5.6 Durchführen des Substrats oder des Films unter Verwendung von (je nachdem , was vorher nicht durchgeführt wurde) , wie in 6 gezeigt. </li><li> Wählen Sie &quot;Kurvenanpassung&quot; in dem Dropdown-Feld und wählen Sie die &quot;Kurvenanpassung&quot; aus. Danach geben als die entsprechenden Parameter in Tabelle 5 gezeigt. Die Scan - Film Wählen Sie unter &quot;Sample&quot;. Wählen Sie das Substrat Scan unter &quot;Substrat&quot;. </li><li> Eingabe der Brechungsindex, Polarisation, und andere Optionen für die Scans zuvor in Schritten ausgeführt 5.1-5.6 wie in Tabelle 4 gezeigt. </li><li> Führen Sie das Programm von &quot;Kurvenanpassung&quot; in der Drop-Down-Box und wählen Sie die &quot;Kurvenanpassung&quot; Auswahl der Registerkarte. Beachten Sie den Brechungsindex und der Dicke unter. 4, Film RI &quot;und&quot; Dicke des Films &quot;an der oberen rechten Ecke der grafischen Benutzeroberfläche des Programms gezeigt Typische Daten sind in 7 gezeigt. </li><li> Verwenden Sie die &quot;Batch-fit&quot; Option viele Scans auf einmal passen, indem die Anzahl der Scans zu Charge fit Eingabe und eine CSV-Datei zur Ausgabe der Auswahl der Daten und wiederholen Sie den Schritt 5.10. Hinweis: Wenn das Programm ausgeführt wird, wird es jeden Satz von Daten passen und Ausgangs alle Brechungsindex, die Dicke und die Restwerte zu der CSV. Damit dies die Scans zu arbeiten, müssen in einer numerischen Liste sein wie scan_001.csv, Scan 002.csv usw. </li></ol>

Die Autoren erklären, dass sie keine finanziellen Interessen haben.

Der Einsatz von Geräten zur Charakterisierung von Materialien auf der Nanoskala wird zweifellos weit in die Zukunft hinein fortgesetzt, um neue Materialien und Materialkombinationen herzustellen, um schwierige und kostspielige gesellschaftliche Probleme zu lösen. Viele Methoden wie Ellipsometrie, Rasterkraftmikroskopie (AFM) und traditionelle Photoakustik werden derzeit verwendet, um Materialeigenschaften auf der Nanoskala zu bewerten, obwohl sie aufgrund weniger Alternativen inhärente Einschränkungen aufweisen. EFPA ist vielversprechend als ein konsolidierter Satz von Techniken, die über die typischen Grenzen des photoakustischen Effekts hinausgehen und ein einziges Instrument zur Charakterisierung von Materialien auf der Nanoskala bereitstellen können.
Das hierin beschriebene Protokoll und die zugehörigen Untertechniken sind in der Lage, sowohl Volumen- als auch Dünnschichtbrechungsindizes eines Materials und die Schichtdicke zu schätzen, und verfügen über Detektionsfähigkeiten für eine Vielzahl von Biosensoranwendungen. OTPAS hat insbesondere den Vorteil, dass es die Dicke und den Brechungsindex von Schichten im Nanometerbereich abschätzen kann, obwohl die Schichten selbst keine inhärent absorbierende Pigmentierung enthalten. EFPA als konsolidierter Satz von Techniken hat einige Vorteile gegenüber Techniken wie Ellipsometrie, Rasterkraftmikroskopie und dem traditionellen photoakustischen Effekt. Der erste Vorteil ist, dass EFPA vergleichsweise kostengünstig einzurichten ist. Ein typisches EFPA-Setup kann den Brechungsindex sowohl von der Masse als auch von der Oberfläche schätzen, die Dicke abschätzen und absorbierende Materialien untersuchen und kostet etwa 5.000 US-Dollar in der Einrichtung. Im Gegensatz dazu kosten AFM-Setups rund 50.000 US-Dollar und können die optischen Eigenschaften nicht abschätzen. Zweitens kann EFPA diese Eigenschaften innerhalb weniger Minuten schätzen, ohne dass es zu einer komplexen Wechselwirkung kommt, wie z. B. bei der Ellipsometrie, bei der ein Fehler bei den Eingabeparametern zu Unterschieden in den Ergebnissen führen kann. Schließlich hat EFPA im Vergleich zum herkömmlichen photoakustischen Effekt eine axiale Auflösung, die 100-mal kleiner ist, da es die Dicke von 200-nm-Schichten schätzen kann6 , während der traditionelle photoakustische Effekt bei Verwendung ähnlicher Laser und Aufbauten auf 7.500 Nanometer begrenzt ist82. Praktischerweise hat fast jedes Material unabhängige und unterschiedliche Oberflächen- und Volumenbrechungsindexeigenschaften sowie Absorptionseigenschaften, die zusammen zu funktionalen Unterschieden bei der Verwendung in optischen Forschungssystemen führen.
Kritische Schritte innerhalb des Protokolls lassen sich auf drei Hauptüberlegungen reduzieren. Erstens ist die optische Kopplung der Probe, sei es eine Flüssigkeit oder ein Film, entscheidend, um zuverlässige und wiederholbare Ergebnisse zu erhalten. Luftblasen im Immersionsöl oder in der Probe führen zu einer ungenauen Charakterisierung der Dicke, des Brechungsindex und in einigen Fällen zu einem völligen Mangel an Empfindlichkeit des Schallkopfs für die angeregte Probe, da der Ultraschall aufgrund stark unterschiedlicher akustischer Impedanzwerte nicht in der Lage ist, eine Flüssigkeit/Luft-Grenzfläche angemessen zu passieren. Zweitens in Bezug auf OTPAS, eine Probe, die in dem vom Laserstrahl bestrahlten Bereich homogen dick ist, um während des Scannens konsistente Dickenwerte zu liefern, da EFPA bisher keine Dickenunterschiede innerhalb des Anregungsbereichs bestimmen kann. Zu guter Letzt muss der Probenfilm in Bezug auf OTPAS für die verwendete Wellenlänge transparent sein. Dies ist eine grundlegende Annahme, die in den mathematischen Gleichungen gemacht wird, die beschreiben, wie OTPAS Dicken- und Brechungsindexwerte ermittelt. Wenn die Absorption so groß ist, dass mehr als 1 % des einfallenden Lichts von der Folie absorbiert wird, stimmt die Charakterisierung nicht mit den tatsächlichen Dicken- und Brechungsindexwerten der Folie überein.
Änderungen an der EFPA-Technik können relativ einfach vorgenommen werden, und andere Arten von Komponenten können durch effektivere Scans oder Funktionen ersetzt werden. Die einzigen wichtigen Probleme, die beim Aufbau eines EFPA-Systems angegangen werden müssen, sind die folgenden. Zunächst ist es wichtig, eine Methode zum automatischen Drehen einer Prismenhalterung und zur Erfassung akustischer Signale in kleinen Schritten (0,05 Grad) zu haben. Zweitens, mit einer Nanosekunden-Pulsbreite oder einem kürzeren Lasersystem, um Proben mit Hilfe des photoakustischen Effekts anzuregen. Drittens, eine grafische Benutzeroberfläche oder ein Programm zur Erfassung der Daten zur Durchführung einer mathematischen Kurvenanpassung und numerischer Ableitungen zur Schätzung der Dicke und des Volumen-/Dünnschichtbrechungsindex.
Es gibt drei grundlegende Einschränkungen von EFPA. Die erste besteht darin, dass die Probe einen Brechungsindex haben muss, der kleiner ist als der des Prismas oder des Substrats, mit dem sie in Kontakt steht, um den Brechungsindex der Volumenbrechung, des Dünnschichtbrechungsindexes oder der Dicke zu ermitteln oder Materialien mit TIRPAS zu detektieren, damit die interne Totalreflexion auftreten kann, die die Grundlage aller drei dieser Techniken ist. Die zweite Einschränkung besteht darin, dass EFPA derzeit physischen Kontakt benötigt, um die Dicke, den Brechungsindex und die Erkennung von Eigenschaften zu schätzen. Die letzte Einschränkung besteht darin, dass OTPAS, eine Untertechnik von EFPA, derzeit optisch transparente Materialien benötigt, um die Dicke und den Brechungsindex des interessierenden dünnen Films abzuschätzen.
Diese Art von konsolidiertem Instrument könnte viele Anwendungen in Charakterisierungsumgebungen finden, einschließlich Forschungskernen und industriellen Umgebungen. Zukünftige Arbeiten zu EFPA-Techniken konzentrieren sich auf die Verbesserung der Brechungsindexgenauigkeit durch Verbesserungen der Instrumentierung und der Translations-/Rotationstische. Weitere Fortschritte werden sich auf die Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses für die Detektion kleinerer Mengen absorbierender Materialien konzentrieren, um schwach absorbierende Materialien zu charakterisieren, wie sie am häufigsten in biologischen Systemen zu finden sind.

Fortschritte im Verständnis von optischen Materialien 1,3,4,6,7,10,13-16 neue Einblicke in die Entstehung von Dünnschichtmaterialien für eine Vielzahl von optischen Geräten zur Verfügung gestellt haben, einschließlich der Antireflexschichten auf den Linsen, hohe Auslöschungsverhältnis optische Filter und hochabsorbierenden Stabwellenleiter 17. Diese Fortschritte wäre nicht möglich, ohne die Verwendung von vielen Charakterisierungstechniken, wie Ellipsometrie 4,6,18, Kontaktwinkelmessung, Rasterkraftmikroskopie 7,11,19 und Abtast- / Transmissions - Elektronenmikroskopie, die in der iterative Verbesserung der Unterstützungs diese Technologien durch direkte Maßnahmen oder indirekte Schätzungen der grundlegenden optischen Materialeigenschaften bietet. Die genannten Eigenschaften, wie der Brechungsindex, die regeln, wie die Materialien mit einfallenden Photonen zu interagieren, die direkt ihre Funktion und ihre Verwendung in optischen Anwendungen auswirkt. Jedoch hat jede dieser Techniken hat sich in Bezug auf Beschränkungen Résolution, Probenvorbereitung, die Kosten und Komplexität, und jeder erzeugt nur eine Teilmenge der vollständig benötigten Daten, um das Material zu charakterisieren. Davon abgesehen, eine neue Reihe von Techniken, bekannt als abklingende Feld basierte Photoakustik (EFPA) 5,6,15,18,20-49 wie in Abbildung 1 gezeigt, hat das Potenzial , Materialeigenschaften im Nanobereich in einem konsolidierten abzuschätzen eine Reihe von Untersuchungen. EFPA umfasst die Unter Techniken der inneren Totalreflexion photoakustische Spektroskopie (TIRPAS) 23,25,26,33-35,43-45, photoakustische Spektroskopie / interne Totalreflexion photoakustische Spektroskopie Refraktometrie (PAS / TIRPAS Refraktometrie) 18 und optischen Tunnel photo - akustischen Spektroskopie (OTPAS) 6, und wurde verwendet, bulk und Dünnschichtbrechungsindex, Schichtdicken, sowie zu erfassen absorbierendes Material an einer prism / Probe oder Substrat / Proben - Grenzfläche zu schätzen. Um die EFPA Mechanismus zu verstehen, einmuss zunächst das Konzept der photoakustischen Spektroskopie (PAS) zu verstehen, die durch die schnelle thermoelastischem Expansion eines Chromophors zur Erzeugung von Ultraschall - Druckwellen bezeichnet, nach der Absorption eines ultra-kurzen (&lt;usec) Lichtimpuls (Figur 1). Theoretische und mathematische Rahmen für die photoakustische Effekt in diesem Papier können hier 50-59 erhalten werden. Die sich ergebende Druckänderung kann durch ein Ultraschallmikrophon oder -wandler detektiert werden. Die photo-akustischen Effekt, die ursprünglich im Jahr 1880 mit der Erfindung von Alexander Graham Bell Photophon entdeckt wurde &quot;neu entdeckt&quot; in den frühen 1970er Jahren aufgrund der Fortschritte in der Laser und Mikrofon-Technologie, und schließlich in die Praxis umgesetzt, um Nischenanwendungen aus der biomedizinischen Bildgebung zu Dünnfilm füllen Analyse der zerstörungsfreien Prüfung von Werkstoffen. 1,53-57,59-82 Dieser Effekt mathematisch mit eindimensionalen Wellengleichungen beschrieben werden kann, wobei the Welle ist eine einfache akustische Quelle, deren Druck (p) variiert sowohl in der Position (x) und die Zeit (t): <img alt="Equation1" src="/files/ftp_upload/54192/54192equation1.jpg" /> mit Lösungen für einfache akustischen Quellen der Form 64 <img alt="Equation2" src="/files/ftp_upload/54192/54192equation2.jpg" /> wobei P der Druck ist, = Γ &amp; alpha; v s 2 / C p wobei α das Volumen Wärmeausdehnungskoeffizient ist, v s die Geschwindigkeit des Schalls in dem Medium ist, und C p die Wärmekapazität bei konstantem Druck, H 0 die Strahlungsbelichtungs des Laserstrahls, c die Schallgeschwindigkeit in dem angeregten Medium ist, ist x die Länge und t die Zeit ist . Die Größe der resultierenden Schallwelle beruht direkt auf der optischen Absorptionskoeffizienten des Materials, &amp; mgr; a, which ist das Inverse der optischen Eindringtiefe δ, welche wiederum ein Maß für die Entfernung , die das Licht bewegt , bis es auf 1 / e ihres ursprünglichen optischen Intensitäts Zerfälle. Während die Gleichung (1) eine allgemeine Gleichung für eine eindimensionale ebene Wellenquelle ist typisch Absorber wird eine sphärische Schallwellen in drei Dimensionen emittieren. Über die mathematische Beschreibung, Anwendungen der photo - akustischen Effekt 54 Spanne viele Bildgebungsmodalitäten wie Mikroskopie, Tomographie und sogar molekulare Bildgebung auf der photoakustischen Effekt aufgrund hoher Empfindlichkeit gegenüber der großen optischen Absorption aufgrund des natürlich vorhandenen Chromophor Hämoglobin aufgrund aufweist. Andere Anwendungen der photoakustischen Effekt umfassen auch die Abschätzung der verschiedenen Dünnfilmeigenschaften 15,16,20,21,24,26-32,36-39,41,42,56,83,84. Allerdings hat PAS bestimmte Einschränkungen haben: (1) seine umfangreiche optische Eindringtiefe beseitigt die Fähigkeit zur Sonde optischen Nahfeld-Eigenschaften an Oberflächen (2) esdie Effizienz der emittierten Schallenergie erfassen ist aufgrund der sphärischen Ausbreitung der größte Teil der Energie weg von dem Detektor (3) Proben müssen Chromophore im Wellenlängenbereich unter Berücksichtigung umfassen. Wenn mit evaneszenten Feld basierenden Techniken kombiniert, jedoch können viele dieser Beschränkungen abgemildert werden. Das abklingende Feld auftritt, wenn ein Lichtstrahl, der eine innere Totalreflexion (TIR) ​​unterliegt, wie durch Snell-Gesetz beschrieben, die Wirkung auch faseroptische Wellenleiter ermöglicht, dass Licht große Entfernungen (km) für die Berechnung und Telekommunikationsanwendungen zu führen. In praktischen Anwendungen wird das abklingende Feld in einer Vielzahl von Charakterisierung und Bildgebungstechnologien, einschließlich abgeschwächte Totalreflexionsspektroskopie (ATR) verwendet. Imaging mit hohem Kontrast durch die Einschließung des Lichts innerhalb der ersten wenigen hundert Nanometern in der Probe von Interesse erzielt. Das abklingende Feld nimmt die Form eines exponentially abklingende Feld, das auf eine optische Eindringtiefe in das Außenmedium erstreckt, die typischerweise in der Größenordnung der Wellenlänge verwendet wird (in der Regel ~ 500 nm oder weniger), wie in den Gleichungen 3 und 4 gezeigt. <img alt="Equation3" src="/files/ftp_upload/54192/54192equation3.jpg" /> wo I die Lichtintensität in% an einer Position z von der prism / Proben - Grenzfläche ist, I 0 die anfängliche Lichtintensität in% an der Grenzfläche ist, ist z Entfernung in Nanometer und δ p ist die optische Eindringtiefe wie in Gleichung 4. mit einem derartigen kleinen optischen Eindringtiefe ist das abklingende Feld mit der Umgebung in unmittelbarer Nähe der Grenzfläche der beiden Materialien, und unterhalb der optischen und akustischen Beugungsgrenzen gut zu interagieren können. Die optischen Eigenschaften von Materialien oder Teilchen innerhalb dieses Bereichs kann das Feld stören oder auf andere Weise seiner Erzeugung verändert, die Wechselwirkung 3 durch eine Vielzahl von Verfahren nachgewiesen werden,5,6,10,15,17,18,21,23,25-27,29-47,84-95. Wenn evaneszenten Techniken mit PAS kombiniert werden, erzeugt der photoakustischen Wellenformen verwendet werden können , Materialien oder Teilchen mit dem evaneszenten Feld in Wechselwirkung zu charakterisieren, die evaneszente Feld Schaffung basierend Photoakustik (EFPA) -Familie von Techniken, wie in Abbildung 1 gezeigt. Diese Familie umfasst, aber nicht beschränkt auf, interne Totalreflexion photoakustische Spektroskopie (TIRPAS), optische Tunnelphotoakustische Spektroskopie (OTPAS) und Oberflächenplasmonresonanz photoakustische Spektroskopie (SPRPAS) begrenzt. Der interessierte Leser sollte für Ableitungen der Gleichungen verwendet , um die folgenden Hinweise beziehen sich TIRPAS 5,6,18,23,25,26,33-35,43-47, PAS / TIRPAS Refraktrometrie 18 und OTPAS 6. In jedem Fall wird das photoakustische Effekt durch eine andere Anregungsmechanismus erzeugt als einfache Durchlässigkeit durch ein Prisma; beispielsweise in TIRPAS ist die Licht evaneszentgekoppelt durch ein Prisma / Substrat / Proben-Grenzfläche in den Chromophoren (die das Probenmaterial selbst, oder Gastmoleküle in der Probe enthalten könnte), während in SPRPAS der primäre Modus des Anregungs statt durch die Absorption eines Oberflächenplasmon ist, das ist eine sekundäre EM-Welle erzeugt wird, wenn die Energie des evaneszenten Feldes in die Elektronenwolke einer Metallschicht auf der Prismenoberfläche abgeschieden übertragen wird. Diese Familie von Techniken wurde ursprünglich in den frühen 1980er Jahren von Hinoue et al erfunden., Und verbessert durch T. Inagaki et al. Mit der Erfindung der SPRPAS, sah aber sehr wenig Entwicklung aufgrund technischer Einschränkungen der Lichtquellen und Detektoren zur Verfügung . In jüngerer Zeit haben frühere Untersuchungen gezeigt, die mit modernen Polyvinylidenfluorid (PVDF) Ultraschalldetektoren und gütegeschalteten Neodym-dotierter Yttrium-Aluminium-Granat-Empfindlichkeit und Nutzen sind möglich erhöht (Nd: YAG) Laser. Insbesondere Nanosekunde gepulsten Nd: YAGLaser führen zu einer 10 6 fache Erhöhung der Spitzenleistung, die zur Auswertung der optischen Eigenschaften einer Vielzahl von Materialien und Grenzflächen EFPA Techniken werden nützliche Werkzeuge ermöglicht 5,6,15,18,21-29,31-47,84 , 96. Zusätzlich hat frühere Arbeiten weiter die Fähigkeit solcher Techniken gezeigt strukturelle Informationen über Materialien an der Grenzfläche zu bestimmen, die mit herkömmlichen photoakustische Spektroskopie (PAS) Technologien aufgrund ihrer relativ großen Eindringtiefe 53,55,57,59 bisher nie erreicht werden konnte, 61,62,69,73,75,80,81. Diese Fähigkeit wird in den Protokollen gezeigt, die unter der OTPAS Technik folgen; jedoch auf einer grundlegenden Ebene die drei Techniken jeweils stützen sich auf eine unterschiedliche endgültige Gleichung, die die Leistungsfähigkeit der Technologie bestimmt. Beispielsweise in TIRPAS, die optische Eindringtiefe des evaneszenten Feldes, δ &#39;p, steuert in erster Linie die sich ergebende akustischeSignalintensität einer absorbierenden Probe und wird beschrieben durch: <img alt="Equation4" src="/files/ftp_upload/54192/54192equation4.jpg" /> wobei λ 1 die Wellenlänge des Lichtes durch das Prisma Medium Reisen und durch die Beziehung λ 1 = λ / n 1, wobei n 1 der Brechungsindex des Prismenmaterials ist. Zusätzlich bezieht sich θ dem Winkel des Anregungs und n 21 bezieht sich auf das Verhältnis der Brechungsindizes jedes Mediums und von n 21 = n 2 / n 1, wobei n 2 der Brechungsindex des Probenmaterials ist. Je größer die optische Eindringtiefe, desto mehr Material bestrahlt wird. Für den photoakustischen Effekt, desto größer ist die optische Eindringtiefe, desto mehr Material angeregt wird, die akustische Wellen erzeugen kann, auf eine größere akustische Signal führt. <pclass = &quot;jove_content&quot;&gt; Im Gegensatz zu TIRPAS jedoch in PAS / TIRPAS Refraktometrie die primäre Gleichung Gesetz Snell lautet: <img alt="Equation5" src="/files/ftp_upload/54192/54192equation5.jpg" /> wobei 1 n der Brechungsindex des Prismas ist, θ 1 der Einfallswinkel an der prism / Proben - Grenzfläche, n 2 der Brechungsindex der Probe, und θ 2 der Winkel des Lichts , das durch die zweite gebrochen Mittel. Die Empfindlichkeit des Brechungsindex eines Materials Abschätzung wird durch die Genauigkeit der Schätzung von θ 1. In die innere Totalreflexion primär angetrieben, der erreicht wird , wenn θ 1 über dem kritischen Winkel ist, der eine evaneszente Feld erzeugt, sin θ 2 = 1 und daher Gleichung 5 reduziert zu n 2 = n 1 sin &amp; thgr; 1. (Hinweis: θ 1 =θ kritisch) Die Kenntnis der Winkel , in dem die numerische Ableitung (dP / d &amp; theta; P ist die Spitze - Spitze - Spannung des photo - akustischen Signals ist , und θ der Einfallswinkel des Lichtes mit der Probe vorhanden ist) des photo - akustischen Signals verfügt über eine lokale Minima ermöglicht zur Abschätzung der θ 1, die der Benutzer für n 2 und damit eine Schätzung der bulk Brechungsindex einer Probe zu lösen , ermöglicht , wie in Abbildung 1 dargestellt. Schließlich in OTPAS bezieht sich die folgende Gleichung optische Übertragung in% auf photo-akustischen Spitze-Spitze-Spannung von: <img alt="Equation6" src="/files/ftp_upload/54192/54192equation6.jpg" /> wobei T die prozentuale optische Übertragung ist, p die Spitze-zu-Spitze - Spannung , die von der Winkelspektrum eines Substrats mit einem Film darauf, p 0 ist der Spitze-zu-Spitze - Spannung , die durch die Winkelspektrum o erzeugtenfa Substrat, β die Kopplungskonstante ist , basierend auf dem Brechungsindex des Prismas und dem Immersionsöl, α ist der Dämpfungsfaktor und ist ein Faktor, der Dicke und der Brechungsindex des Probenfilms innerhalb des abklingenden Feldes umfasst. Die Empfindlichkeit dieser Technik auf die Dicke und der Brechungsindex wird durch die Genauigkeit der Abschätzung der Spitze - Spitze akustischen Signalintensitäten, p und p 0 bei jedem Einfallswinkel im Winkelspektrum angetrieben. Es hat sich gezeigt , dass β gezeigt , direkt basierend auf den Brechungsindizes des Prismas und dem Immersionsöl berechnet werden; Folglich ist es eine einfache Aufgabe, die optische Übertragung bei jedem Einfallswinkel zu berechnen und dann einen Schätzwert für den Brechungsindex und die Dicke des Films durch statistische Kurvenanpassungsanalyse extrahieren. Der interessierte Leser sollte der Firma Goldschmidt et al verweisen. Für weitere Informationen. 5,6 Ter EFPA System ist ein photoakustisches basierte System in der Lage, die Dicke, Dünnfilmbrechungsindex, bulk Brechungsindex Abschätzen und zum Erzeugen akustischer Signale, die durch optische Absorption für die Erkennung. Das System besteht aus einem Laser besteht, einen optischen Zug, das Licht zu dem Prisma / Probe und zu der Laserenergiemessseite zu führen. Die Laserenergiemessseite wird verwendet , um das photoakustische Signal zu dem einfallenden Laserenergie in Figur 2 , wie gezeigt , zu normalisieren. Die EFPA System durch einen Schrittmotortreiber angetrieben wird das Prisma / Probe für die Winkelspektren in PAS / TIRPAS Refraktometrie und OTPAS zu drehen . Das System erfasst Daten über eine digitale Erfassungskarte und bietet eine Benutzeroberfläche und automatisierte Stufensteuerung durch ein in Hausprogramm.

<table><tbody><tr><td>100 mm plankonvexe Linse</td><td>Thorlabs</td><td>LA1509</td><td>Plankonvexe Linse für Strahlaufweiter-30</td></tr> <tr><td>mm plankonkave Linse</td><td>Thorlabs</td><td>LC2679</td><td>Plankonkave Linse für Strahlaufweiter</td></tr><tr><td>10 MHz Ultraschallwandler</td><td>Harisonic</td><td>I31006T</td><td>Ultraschallsensoren für die photoakustische Detektion, sowohl für die Laserenergiemessung als auch für OTPAS-Halterungen</td></tr><tr><td>Immersionsöl Typ A</td><td>Cargille</td><td>16482</td><td>Index von 1,519 entspricht dem von NBK-7-Substraten Naturlatex-Kautschukplatte</td></tr><tr><td>(rot)</td><td>McMastercarr</td><td>86085K11</td><td>Index ~1,519 entspricht dem von Typ A Immersionsflüssigkeit als optischer Absorber zur Messung von optischem Tunneln und Laserenergie</td></tr><tr><td>Laserbrille</td><td>VERE</td><td>53</td><td>Zum Schutz der Augen vor Laserlicht</td></tr><tr><td>Käfigmontierter nicht polarisierender Strahlteilerwürfel</td><td>Thorlabs</td><td>CM1-BS013</td><td>Geteiltes Laserlicht, so dass eine Hälfte gemessen und die andere Hälfte zur Anregung verwendet werden</td></tr> kann <tr><td>Käfigmontierter Polarisationsstrahlteilerwürfel</td><td>Thorlabs</td><td>CM1-PBS251</td><td>Sicherstellen, dass das Licht polarisiert ist, bevor es für optische Tunnelexperimente verwendet wird</td></tr><tr><td>Graduierter, ringaktivierte Irisblende</td><td>Thorlabs</td><td>SM1D12C</td><td>Schneiden Sie den Strahl zur Ausrichtung auf eine kleinere Größe</td></tr><tr><td>Datenerfassungskarte</td><td>National Instruments</td><td>USB-5133</td><td>USB-Oszilloskop zur Datenerfassung</td></tr><tr><td>Schrittmotortreiber</td> National <td>Instruments</td><td>MID-7604</td><td>Schrittmotortreiber zur Ansteuerung von Schrittmotoren für Winkelspektren</td></tr><tr><td>Sherline XY-Tisch (14")</td><td>Sherline</td><td>5600-CNC/5610-CNC</td><td>Sherline XY-Tisch</td></tr><tr><td>4-Backen-Selbstzentrierfutter</td><td>Sherline</td><td>1076/1034</td><td>Sherline Drehvorsatz</td></tr><tr><td>Rechtwinkliger Aufsatz</td><td>Sherline</td><td>3701</td><td>Rechtwinkliger Aufsatz zum Anbringen</td></tr> eines <tr><td>drehbaren CNC-Drehtisches</td><td>Sherline</td><td>8730</td><td>Drehtisch zum Halten von OTPAS-Prismen/Proben</td></tr><tr><td>Surelite I-20 Lasersystem</td><td>Continuum</td><td>I-20</td><td>gütegeschalteter Nd:YAG-Laser für aufregende Proben</td></tr><tr><td>NBK-7 Prisma</td><td>Thorlabs</td><td>PS911</td><td>Rechtwinkliges Prisma für EFPA</td></tr><tr><td>Verstellbarer Drehmomentschlüssel</td><td>Tohnichi</td><td>RTD40Z</td><td>Einstellbarer Drehmomentschlüssel zum gleichmäßigen Festziehen der EFPA-Halterung für jede Technik auf 16,75 g/mm</td></tr><tr><td>Digitale Wasserwaage</td><td>Micromark</td><td>84519</td><td>Digitale Wasserwaage, um sicherzustellen, dass der EFPA-Prismenhalter bei 0 Grad startet.</td></tr></tbody></table>

abklingende feld basierend photoakustik: optische objektbewertung an oberflächen

Evanescent Field Based Photoacoustics: Optical Property Evaluation at Surfaces

Hier präsentieren wir ein Protokoll zur Abschätzung der optischen Eigenschaften von Materialien und Oberflächen unter Verwendung des photoakustischen Effekts in Kombination mit der internen Totalreflexion. Die Bewertung der optischen Eigenschaften dünner Schichten und der Oberflächen von Schüttgütern ist ein wichtiger Schritt zum Verständnis neuer optischer Materialsysteme und ihrer Anwendungen. Das vorgestellte Verfahren kann die Dicke und den Brechungsindex abschätzen und die Absorptionseigenschaften von Materialien für die Detektion nutzen. Dieses Messsystem nutzt die evaneszente feldbasierte Photoakustik (EFPA), ein Forschungsgebiet, das auf der Wechselwirkung eines evaneszenten Feldes mit dem photoakustischen Effekt basiert. Diese Wechselwirkung und die daraus resultierende Familie von Techniken ermöglichen es der Technik, optische Eigenschaften innerhalb weniger hundert Nanometer von der Probenoberfläche zu untersuchen. Dieses optische Nahfeld ermöglicht die hochgenaue Abschätzung von Materialeigenschaften auf der gleichen Skala wie das Feld selbst, wie z. B. Brechungsindex und Schichtdicke. Durch den Einsatz von EFPA und seinen Untertechniken wie der photoakustischen Totalreflexionsspektroskopie (TIRPAS) und der photoakustischen Tunnelspektroskopie (OTPAS) ist es möglich, ein Material auf der Nanoskala in einem konsolidierten Instrument zu bewerten, ohne dass viele Instrumente und Experimente erforderlich sind, die möglicherweise unerschwinglich sind.

Die Ergebnisse wurden für TIRPAS, PAS / TIRPAS Refraktometrie und OTPAS , dass die subtechniques innerhalb der EFPA Plattform gezeigt. Abbildung 4 zeigt eine repräsentative TIRPAS akustische Welle , die von einer absorbierenden Probe erzeugt. Die bipolare Natur der akustischen Welle ist charakteristisch für die TIRPAS Technik und zeigt an, dass TIRPAS auftritt. Diese bipolare Wellenform tritt aufgrund der akustischen Reflexion an der Grenzfläche zwischen der Probe und dem Glassubstrat aufgrund einer großen Differenz in der akustischen Impedanz. Für PAS / TIRPAS Refraktometrie Figur 5 und Tabelle 1 erhalten wurde. 5 zeigt das Winkelspektrum und numerische Ableitung für eine Probe erhalten Tests unterzogen , die bulk Brechungsindex zu bestimmen. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse der Verwendung der PAS / TIRPAS Refraktometrie die abzuschätzen bulk Brechungsindex eines Wasser / PEG / Direct red Farbstoffmischung als compaRot auf die Masse Brechungsindex Schätzung eines Standard-Handheld-Refraktometer. Schließlich werden OTPAS Ergebnisse in Figur 7 und der Tabelle 2 gezeigt. 7 zeigt zwei Abbildungen der Winkel Scans , die während OTPAS getroffen werden. Tabelle 2 zeigt einen Vergleich zwischen OTPAS und spektroskopische Ellipsometrie der gleichen Dünnfilmproben. <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/54192/54192fig1.jpg" /> Abbildung 1. Subtechnologies von EFPA. EFPA besteht derzeit aus drei verschiedenen Unter Technologien. Diese Technologien sind TIRPAS, PAS / TIRPAS Refraktometrie und OTPAS. Jede Technik kann Materialien bewerten abzuleiten oder unterschiedliche Eigenschaften bestimmen. TIRPAS Materialien für Biosensorik Zwecke, PAS / TIRPAS Refraktrometrie wertet bulk Brechungsindex auf der Grundlage ihrer optischen Absorption erkennt, und OTPAS wertet Dünnschicht-Brechungsindex eind Dicke. In TIRPAS erzeugt das Licht über dem kritischen Winkel θ c eine abklingende Feld , das eine akustische Welle auf die Interaktion mit einem optischen Absorber erzeugen kann. In PAS / TIRPAS Refraktrometrie werden beide TIRPAS und PAS Wellenformen von beiden abklingende Feld photo-akustische Anregung und traditionelle photo-akustische Anregung erhalten. Durch Auftragen können diese beiden Regimen auf einem Winkelspektrum Graph, der Übergangswinkel beobachtet werden, die dann verwendet werden kann, um den Brechungsindex abzuleiten. Schließlich in OTPAS ein Spektrum der akustischen Signale werden mit Laserbestrahlung über dem kritischen Winkel θ c erhalten sowohl für einen dünnen Film auf einem Substrat und einem blanken Substrat. Durch Anlegen einer nicht-linearen Kurvenanpassungsalgorithmus auf die Daten, die dünne Schichtdicke und Brechungsindex abgeleitet werden. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54192/54192fig1large.jpg" target="_blank">Bitte hier klicken</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54192/54192fig1large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> . Abbildung 2. EFPA schematische / Foto links: So richten Sie EFPA der Laserstrahl erweitert werden , um den Erfassungsbereich durch die Latex - Gummi bedeckt zu überfüllen. Der Strahl sollte zunächst auf das Prisma in einem Winkel von 45 Grad, wie gezeigt. Rechts:. Foto des Aufbaus der optischen Bahn zeigt <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54192/54192fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54192/54192fig2large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/54192/54192fig3.jpg" /> Abbildung 3. Probenbeladung. Die Proben werden mit dem Prisma Herstellung optischer Kontakt über Sionsöl auf das Substrat geladen. In TIRPAS oder PAS / TIRPAS Refraktometrie, direkten Flüssigkeitskontakt mit der Probe auf dem Substrat für die Prüfung erreicht. In OTPAS, die optische Kopplung through zusätzliche Immersionsöl zwischen dem Substrat und rote Latexgummi ermöglicht optischen Tunnel auftreten. Die Halterung wird dann zusammengespannt mit einem Drehmomentschlüssel und Befestigungsschrauben. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54192/54192fig3large.jpg" target="_blank">Bitte hier klicken</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54192/54192fig3large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Abbildung 4" src="/files/ftp_upload/54192/54192fig4.jpg" /> Abbildung 4. TIRPAS typische Daten. TIRPAS Wellenformen haben in der Regel ein bipolares akustisches Signal Erscheinung , die charakteristisch für die TIRPAS Methode ist. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54192/54192fig4large.jpg" target="_blank">Bitte hier klicken</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54192/54192fig4large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Abbildung 5" src="/files/ftp_upload/54192/54192fig5.jpg" /> Abbildung 5. PAS / TIRPAS typische Daten. &lt;/ Strong&gt; links: Angular Spektraldaten, die durch Bestrahlen der Probe bei verschiedenen Einfallswinkeln erhalten wird. Rechts: Numerical Derivat der linke Abbildung, die eine lokale Minima angibt, um den Übergang von dem PAS zu TIRPAS Regimen zeigt, die mit der Position des kritischen Winkels wiederum entspricht. Abdruck mit freundlicher Genehmigung. 18 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54192/54192fig5large.jpg" target="_blank">Bitte hier klicken</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54192/54192fig5large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 6" src="/files/ftp_upload/54192/54192fig6.jpg" /> Abbildung 6. Programmablaufplan. Das Programm wird in wenigen iterativen Schritten ausgeführt werden. Das Prisma Halterung ist auf Null Grad, und dann werden die Parameter ausgewählt, bevor das Programm ausgeführt wird. Dann wird das Programm ausführen, um eine Winkelspektrum von sowohl einem Substrat und einem Film zu erfassen. Schließlich ist auch eine Kurve an die Daten angepasst, den Film Brechungsindex und der Dicke zu schätzen. Abdruck mit freundlicher Genehmigung. 6 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54192/54192fig6large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54192/54192fig6large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="7" src="/files/ftp_upload/54192/54192fig7.jpg" /> . Abbildung 7. OTPAS typische Daten Links: Diese Abbildung zeigt die Winkelspektrum - Scans eines MgF 2 -Film und einem N-BK7 Substrat verbunden. Rechts: Durch die MgF 2 -Schicht Winkelspektrum Abtastung durch den N-BK7 Substrat Scan dividiert und mit einem konstanten Faktor beta, dem Grad der optischen Tunnel (%) vs. Einfallswinkel Multiplikation erhalten werden, die für die Abschätzung des Brechungs ermöglicht Index und die Dicke des Dünnfilms. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54192/54192fig7large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54192/54192fig7large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td> PAS / TIRPAS </td><td> Probe 1 </td><td> Probe 2 </td><td> Probe 3 </td><td> Probe 4 </td><td> Probe 5 </td><td> Atago R-5000 </td></tr><tr><td> Direkte rot / PEG 125 &amp; mgr; g / ml </td><td> 1,395 </td><td> 1,395 </td><td> 1,395 </td><td> 1,395 </td><td> 1,395 </td><td> 1,395-1,397 </td></tr><tr><td> Direkte rot / PEG 250 &amp; mgr; g / ml </td><td> 1.39 </td><td> 1.39 </td><td> 1.39 </td><td> 1.39 </td><td> 1.39 </td><td> 1,390-1,396 </td></tr><tr><td> Direkte rot / PEG 500 &amp; mgr; g / ml </td><td> 1,388 </td><td> 1,389 </td><td> 1,389 </td><td> 1,389 </td><td> 1,389 </td><td> 1,381-1,395 </td></tr><tr><td> Direkte rot / PEG 750 &amp; mgr; g / ml </td><td> 1,382 </td><td> 1,382 </td><td> 1,387 </td><td> 1,387 </td><td> 1,387 </td><td> 1,372-1,395 </td&gt; </tr><tr><td> Myoglobin 460 &amp; mgr; g / ml </td><td> 1,33 </td><td> 1,329 </td><td> 1,331 </td><td> 1,33 </td><td> 1,331 </td><td> 1,335 </td></tr></tbody></table> Tabelle 1. PAS / TIRPAS Ergebnisse. Die folgende Tabelle zeigt typische Ergebnisse für Direct Red Farbstoff mit 50% PEG gemischt in den Brechungsindex zu erhöhen. Abdruck mit freundlicher Genehmigung. 18 <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td> Testtyp </td><td> Technik </td><td> Filmtyp </td><td> Brechungsindex </td><td> Dicke (nm) </td></tr><tr><td> Intrasample </td><td> OTPAS </td><td> MgF 2 200 nm </td><td> 1,384 ± 0,004 </td><td> 203 ± 6 </td></tr><tr><td> Intrasample </td><td> Ellipsometry </td><td> MgF 2 200 nm </td><td> 1,393 ± 0,001 </td><td> 192,4 ± 1,1 </td></tr><tr><td> Intersample </td><td> OTPAS </td><td> MgF 2 200 nm </td><td> 1,395 ± 0,011 </td><td> 220 ± 19 </td></tr><tr><td> Intersample </td><td> Ellipsometrie </td><td> MgF 2 200 nm </td><td> 1,392 ± 0,002 </td><td> 195,2 ± 1,8 </td></tr></tbody></table> Tabelle 2. OTPAS Ergebnisse. Die folgende Tabelle zeigt typische Ergebnisse für 200 nm MgF 2 dünne Filme in OTPAS vs. spektroskopischer Ellipsometrie. Intrasample bezieht sich ein einzelner Film zehnmal testen, während intersample bezieht sich unabhängig zehn Filme zu testen. Abdruck mit freundlicher Genehmigung. 6 <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td> Anzahl der Mittelwerte </strong&gt; </td><td fo:width="0.6in" style="width:40px"> 1 </td><td> Startwinkel </td><td fo:width="0.6in" style="width:35px"> 60 </td><td> Warmup (min) </td><td style="width:90px"> 0 </td><td style="width:90px"> Brechungsindex (Prisma) </td><td> 1,519 </td></tr><tr><td> # Scans </td><td> 1 </td><td> Schrittlänge </td><td> 0,1 </td><td> Sparen Sie bis zu </td><td> &quot;Yourfilename&quot; .csv </td><td> Micro # </td><td> 10 </td></tr><tr><td> Set Q-Schalter </td><td> 275 </td><td> Anschlagwinkel </td><td> 80 </td><td> Laser wählen </td><td> Surelite </td><td> Geschwindigkeit (rpm) </td><td> 500 </td></tr><tr><td> Fehlertoleranz (%) </td><td> 5 </td><td> Laser - Start </td><td> auf </td><td> Tiefpassfilter (progRAM) </td><td> 1,00 x 10 &amp; sup7 ; </td><td> Beschleunigung (RPS) </td><td> 200 </td></tr></tbody></table> Tabelle 3. Winkelspektrum Einstellungen für PAS / TIRPAS Refraktometrie. Die folgende Tabelle zeigt die Einstellungen , die für eine Winkelspektrum in PAS / TIRPAS Refraktometrie. <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td> Anzahl der Mittelwerte </td><td fo:width="0.6in" style="width:40px"> 64 </td><td> Startwinkel </td><td fo:width="0.6in" style="width:35px"> 70 </td><td> Warmup (min) </td><td style="width:90px"> 1 </td><td style="width:90px"> Brechungsindex (Prisma) </td><td> 1,519 </td></tr><tr><td> # Scans </td><td> 1 </td><td> Schrittlänge </td><td> 0,1 </td><td> Sparen Sie bis zu </td><td> &quot;Yourfilename &amp;# 8221; .csv </td><td> Micro # </td><td> 10 </td></tr><tr><td> Set Q-Schalter </td><td> 275 </td><td> Anschlagwinkel </td><td> 72 </td><td> Laser wählen </td><td> Surelite </td><td> Geschwindigkeit (rpm) </td><td> 500 </td></tr><tr><td> Fehlertoleranz (%) </td><td> 5 </td><td> Laser - Start </td><td> auf </td><td> Tiefpassfilter (Programm) </td><td> 1,00 x 10 &amp; sup7 ; </td><td> Beschleunigung (RPS) </td><td> 200 </td></tr></tbody></table> Tabelle 4. Winkelspektrum Einstellungen für OTPAS. Die folgende Tabelle zeigt die Einstellungen , die für eine Winkelspektrum in OTPAS. <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td style="width:65px"> Niedrigeren Brechungsindex </td><td> 1 &lt;/ Td&gt; <td style="width:72px"> Toleranz </td><td> 1,00 x 10 -12 </td><td style="width:80px"> Koppler RI </td><td style="width:83px"> 1,519 </td><td style="width:65px"> Das Substrat Daten </td><td style="width:83px"> Wählen Sie yourfilename.csv </td></tr><tr><td> Untere Dicke </td><td> 0 nm </td><td> Refractive Index Vermutung </td><td> 1.3 </td><td> Wellenlänge </td><td> 532 nm </td><td> Mehrere Dateien speichern zu </td><td> Wählen Sie yourfilename.csv </td></tr><tr><td> Obere Dicke </td><td> 1.000 nm </td><td> Dicke Vermutung </td><td> 200 nm </td><td> Polarisation </td><td> P polarisiert </td><td> Wie viele Dateien </td><td> Anzahl der Dateien, die Sie passen </td></tr><tr><td> Max Iteration </td><td> 5000 </td><td> SubstratRI </td><td> 1,519 </td><td> Filmdaten </td><td> Wählen Sie yourfilename.csv </td><td> Typ fit </td><td> Einzelsitz / Batch fit </td></tr></tbody></table> Tabelle 5. Kurveneinpassungsparametern. Die folgende Tabelle zeigt die Kurvenanpassung notwendigen Parameter für eine korrekte Parameterschätzung. Ergänzenden Code Datei:. OTPAS Dünnfilm analyzer_USB-5133.vi <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54192/OTPAS_Thin_Film_Analyzer_USB-5133.vi" target="_blank">Bitte hier klicken</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54192/OTPAS_Thin_Film_Analyzer_USB-5133.vi" target="_blank">diese Datei herunterzuladen.</a>

Hier präsentieren wir ein Protokoll Material zu schätzen und die optischen Eigenschaften der Oberfläche der photoakustischen Effekt kombiniert mit interner Totalreflexion verwendet wird. Diese Technik abklingende Feld-basierte Photoakustik kann verwendet werden, um eine photo-akustischen Messsystem zu schaffen Materialien &quot;Dicken, Bulk- und Dünnfilmbrechungsindizes zu schätzen, und erforschen ihre optischen Eigenschaften.

Abklingende Feld Basierend Photoakustik: Optische Objektbewertung an Oberflächen

Here, we present a protocol to estimate material and surface optical properties using the photoacoustic effect combined with total internal reflection. ...

Das übergeordnete Ziel dieser Reihe von photoakustischen Techniken besteht darin, die optischen Eigenschaften von Flüssigkeiten, Festkörpern und transparenten Dünnfilmen in einem einzigen integrierten Gerät zu charakterisieren. Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen im Bereich der Materialcharakterisierung zu beantworten, beispielsweise zur Abschätzung von Dicke und Brechungsindex. Der Hauptvorteil dieser Technik liegt darin, dass der volumetrische Brechungsindex, der Brechungsindex von Dünnfilmen, die Dicke sowie die optische Absorption in einem einzigen Gerät gemessen werden können.Einige Geräte müssen vorbereitet werden, um das Experiment zu beginnen. Zunächst benötigt das Experiment zwei Ultraschallwandler, wie diese 10-Megahertz-Modelle, die für dieses Protokoll verwendet werden. Jeder hat einen neun Millimeter durchmessenden, einen Millimeter dicken, roten Zylindermantel aus Latexkautschuk, der auf seiner Vorderseite mit Epoxidharz verklebt ist.Der Referenzwandler ist ebenfalls mit einem Acrylblock verklebt, der als akustischer Abstandshalter dient. Eine weitere Vorrichtung, die vorbereitet werden muss, ist der Prismenhalter für die fotoakustische Messung auf Basis des evaneszenten Feldes (EFPA). Der EFPA-Prismenhalter besteht aus einer Prismaaufnahme und einer Wandleraufnahme.Ein Prisma ist in der Prisma-Halterung befestigt. Die Wandlerhalterung hält einen der vorbereiteten Ultraschallwandler, sodass der Latex freiliegt. Mit dem Prisma und dem Wandler an ihrem Platz werden die beiden Teile des Prisma-Halters zusammengesetzt, sodass der Latex einer Prismafläche über einen Spalt zugewandt ist, der eine Probe aufnehmen kann.Die Teile miteinander mit Schrauben befestigen. Die restliche Apparatur für dieses Experiment ist bereits auf einer optischen Bank montiert. Der Strahl wird von einem CUE-Schalter-Neodym-Dome-Deuterium-Aluminiumgranat-Laser erzeugt.Die Ausgabe gelangt in einen Strahlexpander. Anschließend folgt eine manuell verstellbare Blende. Das nächste Element ist ein polarisierender Strahlteilerwürfel.Der Strahl tritt anschließend in einen nichtpolarisierenden Strahlteiler ein. Ein Ausgang führt zu einem montierten Ultraschallwandler, der als Referenz dient. Der andere Ausgang des Strahlteilers führt zum montierten EFPA-Prismenhalter und dessen Wandler.Der aus dem Prismenhalter austretende Strahl gelangt in eine Strahlblende. Der EFPA-Prismenhalter ist an einer XY-Theta-Translationsstufe montiert, um eine korrekte Positionierung zu ermöglichen. Sein Winkel kann über einen computergesteuerten Schrittmotor verändert werden.Bereiten Sie das Experiment vor, indem Sie zur Laserquelle und zum Strahlexpander zurückkehren. Verwenden Sie Linsen, um eine Strahlvergrößerung um mindestens den Faktor drei zu erzeugen. Der Strahl sollte im Vergleich zum Latexabsorber auf den Wandlerelementen überdimensioniert sein.Nach der Arbeit mit dem Expander verwenden Sie eine digitale Wasserwaage, um den Strahl und den Prismenträger auszurichten. Die flache Seite des Prismenhalters sollte bezüglich des Strahls bei null Grad stehen. Schließen Sie die Wandler, Oszilloskope und computergesteuerten Monitore an und schalten Sie sie ein.Verwenden Sie 50-Ohm-BNC-Kabel, um den Referenzwandler mit Kanal null des Oszilloskops zu verbinden. Schließen Sie den Wandler in der EFPA-Prismenhalterung an Kanal eins an. Tragen Sie während der Ausrichtungsschritte unbedingt die geeigneten Laserschutzbrillen.Stellen Sie an der verstellbaren Blende den Strahl auf einen Durchmesser von einem Millimeter ein. Starten Sie am Computer die Software, die die Durchführung der Experimente steuern wird. Drehen Sie mit Hilfe der Software den Prismenhalter auf 70 Grad.Sehen Sie seitlich in das Prisma senkrecht zum Laserstrahl und prüfen Sie, ob der Laserpunkt auf dem Latex sichtbar ist. Stellen Sie den XY-Theta-Verfahrständer manuell so ein, dass der Laserpunkt korrekt auf dem Wandler positioniert ist. Ziel ist es, den Punkt in der Mitte des Latex zu platzieren.Kein zur Blende zurück und erweitern Sie diese auf die maximale Öffnung. Überprüfen Sie am Computer die Energiemessungen der Wandler. In diesem Fall stammt die rote Linie von der direkten Laserenergiemessung, der Referenz.Die blaue Linie stammt vom Wandler im EFPA-Prismenhalter. Überprüfen Sie, ob beide Messungen ungefähr die gleiche Größe aufweisen. Wenn alles in Ordnung ist, stoppen Sie die Messung, wodurch das Prisma automatisch auf null Grad zurückgesetzt wird, bevor der Vorgang fortgesetzt wird.Die Technik der totalen internen Reflexions-Photoakustik-Spektroskopie wird zur Analyse der flüssigen Probe verwendet. Die Probe ist das Direktröt-Farbstoff 81 in Wasser. Zusätzlich benötigt die Technik Immersionsöl, das an den Brechungsindex des Prismas angepasst ist, sowie einen Objektträger als Substrat zur Abdeckung der Prismenoberfläche.Nehmen Sie den EFPA-Prismenhalter aus der Aufbauanordnung heraus und öffnen Sie ihn, um die Probe zu platzieren. Beginnen Sie mit einem Prisma und geben Sie 2,5 Mikroliter des Immersionsöls in dessen Mitte. Anschließend platzieren Sie das Substrat auf der ausgebreiteten Ölschicht.Nun wechseln Sie zur Arbeit mit dem Latex am EFPA-Ultraschallwandler. Geben Sie dort 25 Mikroliter der flüssigen Probe unter Vermeidung von Luftblasen auf. Setzen Sie nun den EFPA-Halter wieder zusammen, indem Sie die Kombination aus Prisma und Ölträger auf die latexbedeckte Probe legen.Den Prismenhalter zusammendrücken und die Montage mit Befestigungsschrauben festziehen. Wenn der EFPA-Halter bereit ist, bringen Sie ihn in den Versuchsaufbau zurück. Setzen Sie den EFPA-Halter erneut an seine Position zwischen den optischen Elementen ein. Stellen Sie sicher, dass alle Komponenten bereit sind, bevor die Datenerfassung initiiert wird. Verwenden Sie Laborsoftware, um das vom Probenmaterial erzeugte akustische Signal zu messen und anzuzeigen. Die Daten zeigen die Spitze-zu-Spitze-Spannung als Funktion der Zeit.Zur Vorbereitung der POSS TUR POSS-Refraktometrie verwenden Sie erneut den EFPA-Prismahalter der Versuchsanordnung. Lösen Sie den Halter, um das Prisma und den Latex vom Wandler freizulegen. Bereiten Sie die Probe, Immersionsöl mit zum Prisma passendem Brechungsindex sowie ein Substrat zum Abdecken der Prismenoberfläche vor.Geben Sie 2,5 µL Immersionsöl in die Mitte des Prismas. Legen Sie einen Substrat auf die Ölschicht, um das Öl einzuschließen. Gehen Sie zur Wandlerhalterung und geben Sie 25 µL Probfärbemittel auf das Latexpolster des Wandlers.Wenn dies erledigt ist, setzen Sie die Prismenhalterung mit ihrem Öl und Substrat auf das Latex oder den Wandler. Drücken Sie die beiden Halterungen zusammen und sichern Sie sie mit Befestigungsschrauben. Wenn die EFPA-Prismenhalterung in der Versuchsanordnung platziert ist, wechseln Sie zur computerunterstützten Software.Geben Sie den Bereich der Einfallswinkel, über den das Spektrum gemessen werden soll, sowie die Schrittweite ein. Führen Sie das Programm aus, um das Spektrum zu messen, und stellen Sie es als Spitze-zu-Spitze-Spannung in Abhängigkeit vom Winkel dar. Verwenden Sie ausgehend vom gemessenen Spektrum eine Software, um die numerische Ableitung nach dem Winkel zu berechnen und grafisch darzustellen.Verwenden Sie geglättete Daten aus der numerischen Ableitung, um lokale Minima und die entsprechenden Einfallswinkel manuell zu identifizieren. Die Minima weisen auf einen Übergang von POSS zu TUR-POSS-Regimen hin. Arbeiten Sie mit dem EFPA-Prismenhalter, um diesen für die optische Tunnel-Photoakustik-Spektroskopie vorzubereiten.Halten Sie die Prismen- und Wandlerhalterungen getrennt bereit und haben Sie Immersionsöl mit an den Brechungsindex des Prismas angepasstem Index zur Hand. Die Probe ist ein dünner Magnesiumfluorid-Film, der auf einem Glasobjektträger abgeschieden ist. Geben Sie 2,5 µL Immersionsöl in die Mitte des Prismas.Nachdem das Öl aufgetragen ist, richten Sie die Probe so aus, dass sich der dünne Film von dem Prisma weg befindet, und legen Sie die Probe auf das Öl. Geben Sie am Wandlerhalter 25 µL Immersionsöl auf das Latexkissen, sodass die gesamte Oberfläche bedeckt ist, ohne Blasen zu bilden. Bringen Sie das Latex mit der Probe in Kontakt und ziehen Sie die Befestigungsschrauben fest, um die Anordnung zu komprimieren.Bringen Sie den EFPA-Halter an der optischen Anlage wieder an und bereiten Sie die Durchführung des Experiments vor. Geben Sie am Computer die Parameter zur Aufnahme eines Winkelspektrums ein und starten Sie die Messung. Diese Daten der fotoakustischen Spektroskopie mit totaler Reflexion sind repräsentativ für die akustische Welle, die von einer absorbierenden Probe erzeugt wird.In diesem Fall handelt es sich um das rote Farbstoffmittel 81 in Wasser. Die bipolare Natur der Welle entsteht aufgrund akustischer Reflexion an der Grenzfläche zwischen der Probe und dem Glas-Substrat, wo eine große Differenz in der akustischen Impedanz besteht. Die POSS TUR POSS-Technik erzeugt ein Winkelspektrum.Wenn die numerische Ableitung in der glatten Kurve gebildet wird, entspricht das lokale Minimum dem gemessenen kritischen Winkel. Bei Kenntnis dieses Winkels ist es möglich, den Brechungsindex des Volumenmaterials bei der Laserwellenlänge des Experiments zu berechnen. Dies ist das Winkelspektrum des normalisierten Laserenergie-Signals für einen Magnesiumfilm auf einem optischen Glas-Substrat aus NBK-7.Der Prozentsatz der optischen Tunnelung in Abhängigkeit vom Einfallswinkel kann aus diesen Werten ermittelt werden. Diese Information ermöglicht die Abschätzung des Brechungsindex und der Dicke. Bei der Durchführung dieses Verfahrens ist es wichtig, die Bildung von Blasen im Öl oder der Probe zu vermeiden.Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie nun ein gutes Verständnis dafür haben, wie man EFPA-Methoden verwendet, um die optischen Eigenschaften von Materialien zu bestimmen.

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Ein Echo Teilchenbildanalysator Velocimetry (EPIV)-System in der Lage ist Erfassen zweidimensionale Felder der Geschwindigkeit in optisch opaken Fluide oder durch optisch opaken Geometrien beschrieben und Validierung Messungen in Rohrströmung berichtet.

Echo Particle Image Velocimetry

Photoakustischen Ophthalmologie (PAOM), eine optische Absorption-basierenden Bildgebungsmodalität, bietet der ergänzenden Bewertung der Netzhaut zu den derzeit verfügbaren ophthalmische Imaging-Technologien. Wir berichten über die Verwendung von PAOM mit spektraler-Domain Optischen Kohärenztomographie (SD-OCT) zur gleichzeitigen multimodalen Netzhaut bei Ratten integriert.

Integrierte Photoakustische Ophthalmoskopie und Spectral-Domain Optical Coherence Tomography

Das übergeordnete Ziel dieser Methode ist es, die Niedrig-Energie-elektronischen Struktur von Festkörpern bei extrem niedrigen Temperaturen mit Angle-Photoemissionsspektroskopie mit Synchrotronstrahlung zu bestimmen.

Angle-Photoemissionsspektroskopie Bei extrem niedrigen Temperaturen

Fluoreszenzlichtbild-Kern Mikrokavität Sensoren verwenden eine hochbrechende Quantenpunkt-Beschichtung in dem Kanal von Siliciumdioxid Mikrokapillaren. Änderungen im Brechungsindex der Flüssigkeit in den kapillaren Kanal gepumpt verschiebt Ursache in der Mikrokavität Fluoreszenzspektrum, mit dem der Kanal Medium analysiert werden können.

Synthese und Betrieb von Leuchtstofflampen-core Mikrokavitäten für Refraktometrische Sensing

Das Manuskript beschreibt eine Methode der phonongestützten quasi-resonanten Fluoreszenzspektroskopie, die sowohl laserbegrenzte Auflösung als auch Photolumineszenzspektroskopie (PL) umfasst. Diese Methode nutzt optische Phononen, um linienbreitenbegrenzte Auflösungsspektren von atomartigen Halbleiterstrukturen im Energiebereich zu liefern. Die Methode lässt sich auch leicht mit einem optischen Spektroskopie-Aufbau mit einem einzigen Spektrometer realisieren.

Hohe Auflösung Phonon-unterstützte Quasi- Resonanzfluoreszenzspektroskopie

Zwei Arten von Oberflächen, polyesterbeschichteter Stahl und Polyester beschichtet mit einer Schicht aus Siliciumdioxid-Nanoteilchen, wurden untersucht. Beide Oberflächen wurden dem Sonnenlicht ausgesetzt, die wesentliche Änderungen in der Chemie und nanoskalige Topographie der Oberfläche zu bewirken, gefunden wurde.

Die Evolution der Silica-Nanopartikel-Polyester-Beschichtungen auf Oberflächen Sonnenlicht ausgesetzt

Hier wird eine umschaltbare akustische Auflösung (AR) und eine optische Auflösung (OR) photoakustische Mikroskopie (AR-OR-PAM) -System gezeigt, die sowohl eine hochauflösende Bildgebung in flacher Tiefe als auch eine niedrige Auflösung der tiefen Gewebeabbildung auf der gleichen Probe in vivo ermöglicht .

Umschaltbare akustische und optische Auflösung Photoakustische Mikroskopie für<em&gt; In vivo</em&gt; Kleintier-Blut-Vaskulatur-Bildgebung

Dieses Protokoll beschreibt die Instrumentierung für die Bestimmung der Anregung und Kopplung zwischen lichtemittern und Bloch-ähnlichen Oberflächen Plasmon-Polaritonen periodische Arrays aus.

Bestimmung der Erregung und Kupplung zwischen Lichtemittern und Oberflächen Plasmon Polaritonen

Optisch aktivierte Perfluorcarbon-Nanotröpfchen sind vielversprechend in bildgebenden Anwendungen außerhalb des Gefäßsystems. Dieser Artikel zeigt, wie diese Partikel synthetisiert, Polyacrylamidphantome vernetzt und die Tröpfchen akustisch moduliert werden, um ihr Signal zu verstärken.

Formulierung und akustische Modulation von optisch verdampften Perfluorcarbon-Nanotröpfchen

Dieses Protokoll beschreibt die Herstellung eines stabilen, biologisch relevanten Phantommaterials für optische und akustische biomedizinische Bildgebungsanwendungen, das unabhängig voneinander einstellbare akustische und optische Eigenschaften aufweist.

Ein stabiles Phantommaterial für die optische und akustische Bildgebung

Erfahren Sie die photoakustische Charakterisierung optischer Eigenschaften von Flüssigkeiten, Festkörpern und dünnen Schichten. Diese Methode ermöglicht die Messung von Brechungsindex, Dicke und Absorption in einem einzigen Gerät.

Abklingende Feld Basierend Photoakustik: Optische Objektbewertung an Oberflächen

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