Name: Mesures Raman ultrarapides résolues par le temps (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-02-10T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 57 s
Description: Découvrez la spectroscopie Raman stimulée femtoseconde pour étudier la dynamique des molécules pi-conjuguées comme le β-carotène. Cette méthode offre une sensibilité supérieure et des temps de mesure réduits par rapport aux techniques conventionnelles.

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<ol><li>Polívka, T., Herek, J. L., Zigmantas, D., Åkerlund, H. -E., Sundström, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+Observation+of+the+%28Forbidden%29+S1+State+in+Carotenoids%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Direct Observation of the (Forbidden) S1 State in Carotenoids.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 96 (9), 4914-4917 (1999).</li>
<li>Takaya, T., Iwata, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relaxation+Mechanism+of+%CE%B2-Carotene+from+S2+%281Bu%2B%29+State+to+S1+%282Ag-%29+State%3A+Femtosecond+Time-Resolved+Near-IR+Absorption+and+Stimulated+Resonance+Raman+Studies+in+900-1550+nm+Region%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+A%22%5BJournal%5D)">Relaxation Mechanism of β-Carotene from S2 (1Bu+) State to S1 (2Ag-) State: Femtosecond Time-Resolved Near-IR Absorption and Stimulated Resonance Raman Studies in 900-1550 nm Region.</a> Journal of Physical Chemistry A. 118 (23), 4071-4078 (2014).</li>
<li>Takaya, T., Anan, M., Iwata, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vibrational+Relaxation+Dynamics+of+%CE%B2-Carotene+and+Its+Derivatives+with+Substituents+on+Terminal+Rings+in+Electronically+Excited+States+as+Studied+by+Femtosecond+Time-Resolved+Stimulated+Raman+Spectroscopy+in+the+Near-IR+Region%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Chemistry+Chemical+Physics%22%5BJournal%5D)">Vibrational Relaxation Dynamics of β-Carotene and Its Derivatives with Substituents on Terminal Rings in Electronically Excited States as Studied by Femtosecond Time-Resolved Stimulated Raman Spectroscopy in the Near-IR Region.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 20 (5), 3320-3327 (2017).</li>
<li>Guo, J., Ohkita, H., Benten, H., Ito, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near-IR+Femtosecond+Transient+Absorption+Spectroscopy+of+Ultrafast+Polaron+and+Triplet+Exciton+Formation+in+Polythiophene+Films+with+Different+Regioregularities%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Near-IR Femtosecond Transient Absorption Spectroscopy of Ultrafast Polaron and Triplet Exciton Formation in Polythiophene Films with Different Regioregularities.</a> Journal of the American Chemical Society. 131 (46), (2009).</li>
<li>Hwang, I. -W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carrier+Generation+and+Transport+in+Bulk+Heterojunction+Films+Processed+with+1%2C8-Octanedithiol+as+a+Processing+Additive%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">Carrier Generation and Transport in Bulk Heterojunction Films Processed with 1,8-Octanedithiol as a Processing Additive.</a> Journal of Applied Physics. 104 (3), 033706(2008).</li>
<li>Yonezawa, K., Kamioka, H., Yasuda, T., Han, L., Moritomo, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fast+Carrier+Formation+from+Acceptor+Exciton+in+Low-Gap+Organic+Photovoltaic%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Express%22%5BJournal%5D)">Fast Carrier Formation from Acceptor Exciton in Low-Gap Organic Photovoltaic.</a> Applied Physics Express. 5 (4), 042302(2012).</li>
<li>Takaya, T., Enokida, I., Furukawa, Y., Iwata, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+Observation+of+Structure+and+Dynamics+of+Photogenerated+Charge+Carriers+in+Poly%283-hexylthiophene%29+Films+by+Femtosecond+Time-Resolved+Near-IR+Inverse+Raman+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Molecules%22%5BJournal%5D)">Direct Observation of Structure and Dynamics of Photogenerated Charge Carriers in Poly(3-hexylthiophene) Films by Femtosecond Time-Resolved Near-IR Inverse Raman Spectroscopy.</a> Molecules. 24 (3), 431(2019).</li>
<li>Clafton, S. N., Huang, D. M., Massey, W. R., Kee, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Femtosecond+Dynamics+of+Excitons+and+Hole-Polarons+in+Composite+P3HT%2FPCBM+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+B%22%5BJournal%5D)">Femtosecond Dynamics of Excitons and Hole-Polarons in Composite P3HT/PCBM Nanoparticles.</a> Journal of Physical Chemistry B. 117 (16), 4626-4633 (2013).</li>
<li>Cook, S., Furube, A., Katoh, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+the+Excited+States+of+Regioregular+Polythiophene+P3HT%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+%26+Environmental+Science%22%5BJournal%5D)">Analysis of the Excited States of Regioregular Polythiophene P3HT.</a> Energy & Environmental Science. 1 (2), 294-299 (2008).</li>
<li>Okino, S., Takaya, T., Iwata, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Femtosecond+Time-Resolved+Near-Infrared+Spectroscopy+of+Oligothiophenes+and+Polythiophene%3A+Energy+Location+and+Effective+Conjugation+Length+of+Their+Low-Lying+Excited+States%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry+Letters%22%5BJournal%5D)">Femtosecond Time-Resolved Near-Infrared Spectroscopy of Oligothiophenes and Polythiophene: Energy Location and Effective Conjugation Length of Their Low-Lying Excited States.</a> Chemistry Letters. 44 (8), 1059-1061 (2015).</li>
<li>Takaya, T., Iwata, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+Femtosecond+Time-Resolved+Near-IR+Multiplex+Stimulated+Raman+Spectrometer+in+Resonance+with+Transitions+in+the+900-1550+nm+Region%5BTitle%5D)+AND+%22Analyst%22%5BJournal%5D)">Development of a Femtosecond Time-Resolved Near-IR Multiplex Stimulated Raman Spectrometer in Resonance with Transitions in the 900-1550 nm Region.</a> Analyst. 141 (14), 4283-4292 (2016).</li>
<li>Jas, G. S., Wan, C., Johnson, C. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Picosecond+Time-Resolved+Fourier+Transform+Raman+Spectroscopy+of+9%2C10-Diphenylanthracene+in+the+Excited+Singlet+State%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Spectroscopy%22%5BJournal%5D)">Picosecond Time-Resolved Fourier Transform Raman Spectroscopy of 9,10-Diphenylanthracene in the Excited Singlet State.</a> Applied Spectroscopy. 49 (5), 645-649 (1995).</li>
<li>Jas, G. S., Wan, C., Kuczera, K., Johnson, C. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Picosecond+Time-Resolved+Fourier-Transform+Raman+Spectroscopy+and+Normal-Mode+Analysis+of+the+Ground+State+and+Singlet+Excited+State+of+Anthracene%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Picosecond Time-Resolved Fourier-Transform Raman Spectroscopy and Normal-Mode Analysis of the Ground State and Singlet Excited State of Anthracene.</a> Journal of Physical Chemistry. 100 (29), 11857-11862 (1996).</li>
<li>Sakamoto, A., Okamoto, H., Tasumi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Observation+of+Picosecond+Transient+Raman+Spectra+by+Asynchronous+Fourier+Transform+Raman+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Spectroscopy%22%5BJournal%5D)">Observation of Picosecond Transient Raman Spectra by Asynchronous Fourier Transform Raman Spectroscopy.</a> Applied Spectroscopy. 52 (1), 76-81 (1998).</li>
<li>Sakamoto, A., Matsuno, S., Tasumi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Construction+of+Picosecond+Time-Resolved+Raman+Spectrometers+with+Near-Infrared+Excitation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Raman+Spectroscopy%22%5BJournal%5D)">Construction of Picosecond Time-Resolved Raman Spectrometers with Near-Infrared Excitation.</a> Journal of Raman Spectroscopy. 37 (1-3), 429-435 (2006).</li>
<li>Sakamoto, A., Matsuno, S., Tasumi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Picosecond+Near-Infrared+Excited+Transient+Raman+Spectra+of+%CE%B2-Carotene+in+the+Excited+S2+State%3A+Solvent+Effects+on+the+in-Phase+C%3DC+Stretching+Band+and+Vibronic+Coupling%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Molecular+Structure%22%5BJournal%5D)">Picosecond Near-Infrared Excited Transient Raman Spectra of β-Carotene in the Excited S2 State: Solvent Effects on the in-Phase C=C Stretching Band and Vibronic Coupling.</a> Journal of Molecular Structure. 976 (1-3), 310-313 (2010).</li>
<li>Yoshizawa, M., Kurosawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Femtosecond+Time-Resolved+Raman+Spectroscopy+Using+Stimulated+Raman+Scattering%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+A%22%5BJournal%5D)">Femtosecond Time-Resolved Raman Spectroscopy Using Stimulated Raman Scattering.</a> Physical Review A. 61 (1), 013808(2000).</li>
<li>Yoshizawa, M., Kubo, M., Kurosawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+Photoisomerization+in+DCM+Dye+Observed+by+New+Femtosecond+Raman+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Luminescence%22%5BJournal%5D)">Ultrafast Photoisomerization in DCM Dye Observed by New Femtosecond Raman Spectroscopy.</a> Journal of Luminescence. 87-89, 739-741 (2000).</li>
<li>Yoshizawa, M., Aoki, H., Hashimoto, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vibrational+Relaxation+of+the+2Ag%E2%80%93+Excited+State+in+All-Trans-%CE%B2-Carotene+Obtained+by+Femtosecond+Time-Resolved+Raman+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+B%22%5BJournal%5D)">Vibrational Relaxation of the 2Ag– Excited State in All-Trans-β-Carotene Obtained by Femtosecond Time-Resolved Raman Spectroscopy.</a> Physical Review B. 63 (18), 180301(2001).</li>
<li>McCamant, D. W., Kukura, P., Mathies, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Femtosecond+Broadband+Stimulated+Raman%3A+A+New+Approach+for+High-Performance+Vibrational+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Spectroscopy%22%5BJournal%5D)">Femtosecond Broadband Stimulated Raman: A New Approach for High-Performance Vibrational Spectroscopy.</a> Applied Spectroscopy. 57 (11), 1317-1323 (2003).</li>
<li>McCamant, D. W., Kukura, P., Yoon, S., Mathies, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Femtosecond+Broadband+Stimulated+Raman+Spectroscopy%3A+Apparatus+and+Methods%5BTitle%5D)+AND+%22Review+of+Scientific+Instruments%22%5BJournal%5D)">Femtosecond Broadband Stimulated Raman Spectroscopy: Apparatus and Methods.</a> Review of Scientific Instruments. 75 (11), 4971-4980 (2004).</li>
<li>Kukura, P., McCamant, D. W., Mathies, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Femtosecond+Stimulated+Raman+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Physical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Femtosecond Stimulated Raman Spectroscopy.</a> Annual Review of Physical Chemistry. 58, 461-488 (2007).</li>
<li>Laimgruber, S., Schachenmayr, H., Schmidt, B., Zinth, W., Gilch, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Femtosecond+Stimulated+Raman+Spectrograph+for+the+Near+Ultraviolet%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+B%22%5BJournal%5D)">A Femtosecond Stimulated Raman Spectrograph for the Near Ultraviolet.</a> Applied Physics B. 85 (4), 557-564 (2006).</li>
<li>Umapathy, S., Lakshmanna, A., Mallick, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+Raman+Loss+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Raman+Spectroscopy%22%5BJournal%5D)">Ultrafast Raman Loss Spectroscopy.</a> Journal of Raman Spectroscopy. 40 (3), 235-237 (2009).</li>
<li>Mallick, B., Lakshmanna, A., Umapathy, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+Raman+Loss+Spectroscopy+%28URLS%29%3A+Instrumentation+and+Principle%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Raman+Spectroscopy%22%5BJournal%5D)">Ultrafast Raman Loss Spectroscopy (URLS): Instrumentation and Principle.</a> Journal of Raman Spectroscopy. 42 (10), 1883-1890 (2011).</li>
<li>Kloz, M., van Grondelle, R., Kennis, J. T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wavelength-Modulated+Femtosecond+Stimulated+Raman+Spectroscopy-Approach+towards+Automatic+Data+Processing%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Chemistry+Chemical+Physics%22%5BJournal%5D)">Wavelength-Modulated Femtosecond Stimulated Raman Spectroscopy-Approach towards Automatic Data Processing.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 13 (40), 18123-18133 (2011).</li>
<li>Kloz, M., Weißenborn, J., Polívka, T., Frank, H. A., Kennis, J. T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spectral+Watermarking+in+Femtosecond+Stimulated+Raman+Spectroscopy%3A+Resolving+the+Nature+of+the+Carotenoid+S%2A+State%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Chemistry+Chemical+Physics%22%5BJournal%5D)">Spectral Watermarking in Femtosecond Stimulated Raman Spectroscopy: Resolving the Nature of the Carotenoid S* State.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 18 (21), 14619-14628 (2016).</li>
<li>Kuramochi, H., Takeuchi, S., Tahara, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+Structural+Evolution+of+Photoactive+Yellow+Protein+Chromophore+Revealed+by+Ultraviolet+Resonance+Femtosecond+Stimulated+Raman+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+Letters%22%5BJournal%5D)">Ultrafast Structural Evolution of Photoactive Yellow Protein Chromophore Revealed by Ultraviolet Resonance Femtosecond Stimulated Raman Spectroscopy.</a> Journal of Physical Chemistry Letters. 3 (15), 2025-2029 (2012).</li>
<li>Wang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+High+Pressure+Induced+Strong+and+Weak+Hydrogen+Bonds+Enhanced+by+Pre-Resonance+Stimulated+Raman+Scattering+in+Liquid+Water%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Dynamic High Pressure Induced Strong and Weak Hydrogen Bonds Enhanced by Pre-Resonance Stimulated Raman Scattering in Liquid Water.</a> Optics Express. 25 (25), 31670-31677 (2017).</li>
<li>Ashner, M. N., Tisdale, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+Repetition-Rate+Femtosecond+Stimulated+Raman+Spectroscopy+with+Fast+Acquisition%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">High Repetition-Rate Femtosecond Stimulated Raman Spectroscopy with Fast Acquisition.</a> Optics Express. 26 (14), 18331-18340 (2018).</li>
<li>Quincy, T. J., Barclay, M. S., Caricato, M., Elles, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probing+Dynamics+in+Higher-Lying+Electronic+States+with+Resonance-Enhanced+Femtosecond+Stimulated+Raman+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+A%22%5BJournal%5D)">Probing Dynamics in Higher-Lying Electronic States with Resonance-Enhanced Femtosecond Stimulated Raman Spectroscopy.</a> Journal of Physical Chemistry A. 122 (42), 8308-8319 (2018).</li>
<li>Taylor, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Delayed+Vibrational+Modulation+of+the+Solvated+GFP+Chromophore+into+a+Conical+Intersection%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Chemistry+Chemical+Physics%22%5BJournal%5D)">Delayed Vibrational Modulation of the Solvated GFP Chromophore into a Conical Intersection.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 21 (19), 9728-9739 (2019).</li>
<li>Cassabaum, A. A., Silva, W. R., Rich, C. C., Frontiera, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Orientation+and+Polarization+Dependence+of+Ground-+and+Excited-State+FSRS+in+Crystalline+Betaine-30%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+C%22%5BJournal%5D)">Orientation and Polarization Dependence of Ground- and Excited-State FSRS in Crystalline Betaine-30.</a> Journal of Physical Chemistry C. 123 (20), 12563-12572 (2019).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Raman+Spectroscopy+%28The+Spectroscopical+Society+of+Japan%2C+Spectroscopy+Series+1%29%22">Raman Spectroscopy (The Spectroscopical Society of Japan, Spectroscopy Series 1)</a>. Hamaguchi, H., Iwata, K. , Kodansha. Tokyo, Japan. (2015).</li>
<li>Hashimoto, H., Koyama, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+C%3DC+Stretching+Raman+Lines+of+%CE%B2-Carotene+Isomers+in+the+S1+State+as+Detected+by+Pump-Probe+Resonance+Raman+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">The C=C Stretching Raman Lines of β-Carotene Isomers in the S1 State as Detected by Pump-Probe Resonance Raman Spectroscopy.</a> Chemical Physics Letters. 154 (4), 321-325 (1989).</li>
<li>Noguchi, T., Hayashi, H., Tasumi, M., Atkinson, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solvent+Effects+on+the+ag+C%3DC+Stretching+Mode+in+the+21Ag-+Excited+State+of+%CE%B2-Carotene+and+Two+Derivatives%3A+Picosecond+Time-Resolved+Resonance+Raman+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Solvent Effects on the ag C=C Stretching Mode in the 21Ag- Excited State of β-Carotene and Two Derivatives: Picosecond Time-Resolved Resonance Raman Spectroscopy.</a> Journal of Physical Chemistry. 95 (8), 3167-3172 (1991).</li>
</ol>

Les auteurs n’ont rien à révéler.

Les facteurs cruciaux dans le multiplex quasi-IR résolu par le temps de femtoseconde ont stimulé la mesure de Raman Pour obtenir des spectres Raman quasi-IR résolus dans le temps avec un rapport signal-bruit élevé, le spectre de la sonde devrait idéalement avoir une intensité uniforme dans toute la plage de longueur d’onde. La génération de continuums à lumière blanche (section 2.5) est donc l’une des parties les plus cruciales des expériences Raman quasi-IR résolues dans le temps. En général, le spec...

La spectroscopie raman est un outil puissant et polyvalent pour étudier les structures des molécules dans une grande variété d’échantillons allant de gaz simples, liquides et solides aux matériaux fonctionnels et aux systèmes biologiques. La diffusion de Raman est considérablement améliorée lorsque l’énergie du photon de la lumière d’excitation coïncide avec l’énergie de transition électronique d’une molécule. L’effet Derésonance Raman nous permet d’observer sélectivement le spectre Raman d’une espèce dans un échantillon composé de nombreux types de molécules. Les transitions électroniques quasi-IR attirent beaucoup l’attention en tant que sonde pour étudier la dynamique de l’état d’excitation des molécules avec de grandes structures conjuguées. L’énergie et la durée de vie de l’état le plus bas excité singlet ont été déterminés pour plusieurs caroténoïdes, qui ont une longue chaîne unidimensionnelle de polyène1,2,3. La dynamique des excitations neutres et chargées a fait l’objet d’études approfondies pour divers polymères photoconductrices dans les films4,5,6,7 ,nanoparticules8, et les solutions9,10,11. Des informations détaillées sur les structures des transitoires seront obtenues si la spectroscopie Raman proche de l’IR résolue dans le temps est appliquée à ces systèmes. Cependant, seules quelques études ont été rapportées sur la spectroscopie Raman proche de l’IR12,13,14,15,16, parce que la sensibilité des spectromètres Raman quasi-IR est extrêmement faible. La faible sensibilité provient principalement de la faible probabilité de diffusion quasi-IR Raman. La probabilité de diffusion spontanée de Raman est proportionnelle à lalumière de diffusion de Raman, respectivement. De plus, les détecteurs à proximité de l’IR disponibles dans le commerce ont une sensibilité beaucoup plus faible que les détecteurs CCD fonctionnant dans les régions UV et visibles.
Femtosecond temps résolu stimulation de la spectroscopie Raman a émergé comme une nouvelle méthode d’observation des changements dépendants du temps des bandes vibratoires actives Raman au-delà de la limite apparente Fourier-transform d’une impulsion laser17,18,19,20,21,22, 23,24,25,26,27,28 ,29,30,31,32,33. La diffusion raman stimulée est générée par l’irradiation de deux impulsions laser : la pompe Raman et les impulsions de sonde. Ici, on suppose que l’impulsion de la pompe Raman a une plus grande fréquence que l’impulsion de la sonde. Lorsque la différence entre les fréquences de la pompe Raman et les impulsions de la sonde coïncide avec la fréquence d’une vibration moléculaire active Raman, la vibration est cohérente excitée pour un grand nombre de molécules dans le volume irradié. La polarisation non linéaire induite par la vibration moléculaire cohérente améliore le champ électrique de l’impulsion de la sonde. Cette technique est particulièrement puissante pour la spectroscopie Raman proche-IR, parce que la diffusion raman stimulée peut résoudre le problème de la sensibilité des spectromètres Raman spontanés proches-IR résolus dans le temps. La diffusion raman stimulée est détectée sous forme de changements d’intensité de l’impulsion de la sonde. Même si un détecteur proche de l’IR a une faible sensibilité, la diffusion raman stimulée sera détectée lorsque l’intensité de la sonde est suffisamment augmentée. La probabilité de diffusion raman stimulée est proportionnelle à laRP et auSRS,où les fréquences de l’impulsion de la pompe Raman et de la diffusion de Raman stimulée, respectivement20. Les fréquences pour la diffusion raman stimulée,RP etSRS, sont équivalentes à'i et's pour la diffusion spontanée de Raman, respectivement. Nous avons récemment développé un spectromètre Raman proche-IR résolu par le temps femtoseconde utilisant la diffusion raman stimulée pour étudier les structures et la dynamique des transitoires de courte durée photogénérés dans les systèmes de '-conjuguer2,3,7,10. Dans cet article, nous présentons les détails techniques de notre multiplex de Raman à résolution de temps femtoseconde, stimulé par le spectromètre Raman. L’alignement optique, l’acquisition de spectres Raman stimulés résolus dans le temps, ainsi que l’étalonnage et la correction des spectres enregistrés sont décrits. La dynamique de l’état d’excitation de la solution toluène est étudiée en tant qu’application représentative du spectromètre.

<table><tbody><tr><td>Platine de translation 1 axe</td><td>OptSigma</td><td>TSD-401S</td><td>Des produits équivalents à celui-ci sont également utilisés ; pour M22, L9 et CM dans la figure 1A</td></tr> Ligne <tr><td>à retard optique de 20 cm</td><td>OptSigma</td><td>SGSP26-200</td><td>ODL1 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Platine de translation à 3 axes</td><td>OptSigma</td><td>TSD-405SL</td><td>Pour L8 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Platine de translation à 3 axes</td><td>Suruga Seiki</td><td>B72-40C</td><td>Pour FC en Figure 1A</td></tr> Ligne <tr><td>à retard optique de 5 cm</td><td>PMT</td><td>HRS-0050</td><td>ODL2 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Miroir concave en aluminium</td><td>Thorlabs</td><td>CM254-050-G01</td><td>Distance focale : 50 mm ; CM dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Plaque de base</td><td>Suruga Seiki</td><td>A21-6</td><td>Des produits équivalents à celui-ci sont également utilisés ; pour M1-M32, BS1-BS3, L1-L10, I1-I17, P1-P2, HWP1-3, F1-F3, VND1-VND2, OC, BPF, HS, BBO, SP, CM et FC dans la figure 1A</td></tr><tr><td>BBO Crystal</td><td>EKSMA Optics-Type</td><td></td> <td>1, &theta ; = 23,2 degrés ; BBO dans la figure 1A</td></tr><tr><td>BK7 Objectif plan-concave</td><td>OptSigma</td><td>SLB-25.4-50NIR2</td><td>Distance focale : 50 mm ; Revêtement antireflet IR ; L6 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>BK7 Lentille plan-convexe</td><td>OptSigma</td><td>SLB-25.4-150PIR2</td><td>Distance focale : 150 mm ; Revêtement antireflet IR ; L2, L3, L5 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>BK7 Lentille plan-convexe</td><td>OptSigma</td><td>SLB-25.4-100PIR2</td><td>Distance focale : 100 mm ; Revêtement antireflet IR ; L4 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>BK7 Lentille plan-convexe</td><td>OptSigma</td><td>SLB-25.4-200PIR2</td><td>Distance focale : 200 mm ; Revêtement antireflet IR ; L7 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Miroir diélectrique à large bande</td><td>OptSigma</td><td>TFMS-25.4C05-2/7</td><td>M22-M25, M28, M29 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Miroir diélectrique à large bande</td><td>Photonique de précision (couches minces avancées)</td><td>-</td><td>M26, M27, M30-M32 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Plaque demi-onde à large bande</td> CryLight-HWP3 <td></td><td></td><td>dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Filtre en verre couleur</td><td>HOYA</td><td>IR85</td><td>F1 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Filtre en verre couleur</td><td>HOYA</td><td>RM100</td><td>F2 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Filtre en verre couleur</td><td>Schott</td><td>BG39</td><td>F3 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Ordinateur</td><td>Dell</td><td>Vostro 200 Mini Tower</td><td>Système d’exploitation : Windows XP</td></tr><tr><td>Cyclohexane</td><td>Kanto Kagaku</td><td>07547-1B</td><td></td></tr><tr><td>Logiciel d’analyse de données</td> de qualité HPLC <td>Wavemetrics</td><td>Igor Pro 8</td><td></td></tr><tr><td>Dielectric Beamsplitter</td><td>LAYERTEC-Réflexion</td><td></td> <td>: Transmission = 2 : 1 ; BS1 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Séparateur de faisceau diélectrique</td><td>LAYERTEC-Reflection</td><td></td> <td>: Transmission = 1 : 1 ; BS2, BS3 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Miroir diélectrique</td><td>Photonique de précision (Advanced Thin Films)</td><td>-</td><td>M1-M8 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Oscilloscope numérique</td><td>Tektronix</td><td>TDS3054B</td><td>500 MHz, 5 GS/s</td></tr><tr><td>Tube élastomère</td><td>-</td><td>-</td><td>Figure 1E</td></tr><tr><td>Femtosecond Ti :sapphire Oscillateur</td><td>cohérent</td><td>800-2</td><td>Longueur d’onde : 800 nm, durée d’impulsion : 100 fs, puissance moyenne : 280 mW, taux de répétition : 80 MHz ; inclus dans Ti :S dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Femtoseconde Ti :sapphire Amplificateur régénératif</td><td>cohérent</td><td>Legend-Elite-F-HE</td><td>Longueur d’onde : 800 nm, durée d’impulsion : 100 fs, énergie d’impulsion : 3,5 mJ, taux de répétition : 1 kHz ; inclus dans Ti :S dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Polariseur de film</td><td>OptSigma</td><td>SPFN-30C-26</td><td>P1 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Prisme Glan-Taylor</td><td>OptSigma</td><td>GYPB-10-10SN-3/7</td><td>P2 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Miroir doré</td><td>OptSigma</td><td>TFG-25C05-10</td><td>M9-M21 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Plaque demi-onde</td><td>OptSigma</td><td>WPQ-7800-2M</td><td>HWP1 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Séparateur harmonique</td><td>cohérent</td><td>TOPAS-C HRs 410-540 nm</td><td>HS dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Détecteur de réseau InGaAs</td><td>Horiba</td><td>Symphony-IGA-512X1-50-1700-1LS</td><td>512 ch,</td></tr><tr><td>Photodiode PIN InGaAs</td> refroidie à l’azote liquide <td>Hamamatsu Photonics</td><td>G10899-01K</td><td></td></tr><tr><td>Plaque demi-onde IR</td><td></td> OptiSource-HWP2 <td></td><td>dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Iris</td><td>Suruga Seiki</td><td>F74-3N</td><td>Des produits équivalents à celui-ci sont également utilisés ; I1-I17 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Support d’objectif</td><td>OptSigma</td><td>LHF-25.4S Des</td><td>produits équivalents à celui-ci sont également utilisés ; pour L1-L10 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Pompe à engrenages magnétiques</td><td>Micropompe</td><td>184-415</td><td></td></tr><tr><td>Monture miroir</td><td>Siskiyou</td><td>IM100. C2M6R</td><td>Des produits équivalents à celui-ci sont également utilisés ; pour M1-M32, BS1-BS3, BBO, CM dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Carte de phosphore proche infrarouge</td><td>Thorlabs</td><td>VRC2</td><td></td></tr><tr><td>Nut</td><td>-</td><td>-</td><td>Figure 1E, M4 ; acheté dans un magasin de bricolage</td></tr><tr><td>Optical Chopper</td><td>New Focus</td><td>3501</td><td>OC dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Amplificateur paramétrique optique</td><td>cohérent</td><td>OPerA-F OPA1</td><td>dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Amplificateur paramétrique optique</td><td>cohérent</td><td>TOPAS-C</td><td>OPA2 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Support de polariseur</td><td>OptSigma</td><td>PH-30-ARS Des produits équivalents à celui-ci</td><td>sont également utilisés ; pour P1-P2 et HWP1-3 Dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Tube de polyfluoroacétate</td><td>-</td><td>-</td><td>Figure 1E</td></tr><tr><td>Support de poteau</td><td>OptSigma</td><td>BRS-12-80</td><td>Des produits équivalents à celui-ci sont également utilisés ; pour M1-M32, BS1-BS3, L1-L10, I1-I17, P1-P2, HWP1-3, F1-F3, VND1-VND2, OC, BPF, HS, BBO, SP, CM et FC dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Cellule d’écoulement en quartz</td><td>Tosoh Quartz</td><td>T-70-UV-2</td><td>FC dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Lentille plano-concave à quartz</td><td>OptSigma</td><td>SLSQ-25-50N</td><td>Distance focale : 50 mm ; L8 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Lentille plan-convexe en quartz</td><td>OptSigma</td><td>SLSQ-25-100P</td><td>Distance focale : 100 mm ; L1, L9 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Lentille plan-convexe en quartz</td><td>OptSigma</td><td>SLSQ-25-220P</td><td>Distance focale : 220 mm ; L10 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Sapphire Plate Pier</td><td>Optics-3</td><td></td> <td>mm d’épaisseur ; SP dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Si PIN Photodiode</td><td>Hamamatsu Photonics</td><td>S3883</td><td></td></tr><tr><td>Spectrographe unique</td><td>Horiba Jobin Yvon</td><td>iHR320</td><td>Distance focale : 32 cm</td></tr><tr><td>Tige en acier inoxydable</td><td>Suruga Seiki</td><td>A41-100</td> Des <td>produits équivalents à celui-ci sont également utilisés ; pour M1-M32, BS1-BS3, L1-L10, I1-I17, P1-P2, HWP1-3, F1-F3, VND1-VND2, OC, BPF, HS, BBO, SP, CM et FC dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Tige</td> <td>en acier inoxydableNewport</td><td>J-SP-2</td><td>Figure 1E</td></tr><tr><td>Toluène</td><td>Kanto Kagaku</td><td>40180-1B</td><td></td></tr><tr><td>Plaque d’acier en forme de U</td><td></td> de qualité HPLC <td>-</td> <td>Figure 1E ; achetée dans un magasin de bricolage</td></tr><tr><td>Filtre à densité neutre variable (avec support)</td><td>OptSigma</td><td>NDHN-100</td><td>VND1 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>Filtre à densité neutre variable (avec support)</td><td>OptSigma</td><td>NDHN-U100</td><td>VND2 dans la figure 1A</td></tr><tr><td>National Instruments</td><td></td><td>LabVIEW 2009</td><td>Le logiciel de contrôle de cette étude est programmé dans LabVIEW 2009</td></tr><tr><td>Volume-Grating Bandpass Filter</td><td>OptiGrate</td><td>BPF-1190</td><td>BPF dans la figure 1A</td></tr><tr><td>&beta ;-Carotène</td><td>Wako Pure Chemical Industries</td><td>035-05531</td><td></td></tr></tbody></table>

mesures raman ultrarapides résolues par le temps

Ultrafast Time-resolved Near-IR Stimulated Raman Measurements of Functional &#960;-conjugate Systems

La spectroscopie Raman stimulée par le temps de Femtoseconde est une méthode prometteuse d’observation de la dynamique structurale des transitoires de courte durée avec des transitions proche infrarouge (proche-IR), parce qu’elle peut surmonter la faible sensibilité des spectromètres Raman spontanés dans la région proche de l’IR. Ici, nous décrivons les détails techniques d’un multiplex quasi-IR résolu par le temps femtoseconde a stimulé le spectromètre Raman que nous avons récemment développé. Une description de la génération et de l’optimisation du signal, de la mesure, de l’acquisition de données, de l’étalonnage et de la correction des données enregistrées est également fournie. Nous présentons une application de notre spectromètre pour analyser la dynamique de l’état d’excitation de la solution toluène. Une bande d’étirement de C-C de '-carotène dans le deuxième singlet excité le plus bas (S2) état et le singlet excité le plus bas (S1) état est clairement observé dans le temps enregistré résolu stimulé spectres Raman. Le spectromètre Raman, qui est résolu par le temps de la femtoseconde, est applicable à la dynamique structurale des systèmes conjugués, des molécules simples aux matériaux complexes.

La spectroscopie Raman stimulée par le temps de Femtoseconde a été appliquée au carotène dans la solution de toluène. La concentration de l’échantillon était de 1 x 10-4 mol dm-3. L’échantillon a été photoexcité par l’impulsion de la pompe actinique à 480 nm avec une énergie d’impulsion de 1 J. Les spectres Raman stimulés résolus par le temps de la carotène dans le toluène sont représentés dans la figure 2A. Les spectres bruts contenaient de fortes band...

Les détails de la génération et de l’optimisation du signal, de la mesure, de l’acquisition de données et de la gestion des données pour un spectromètre Raman quasi-IR stimulé par le temps de femtoseconde sont décrits. Une étude Raman stimulée par l’infrarouge proche sur la dynamique de l’état excité de l’o-carotène dans le toluène est présentée comme une application représentative.

Mesures Raman ultrarapides résolues par le temps

Femtosecond time-resolved stimulated Raman spectroscopy is a promising method of observing the structural dynamics of short-lived transients with near ...

Notre protocole est particulièrement puissant pour examiner la structure et la dynamique des molécules conjuguées au pi au stade initial des réactions chimiques et biochimiques. Cette technique a une sensibilité un peu plus élevée et rend le temps de mesure plus court que la spectroscopie raman spontanée résolue dans le temps conventionnel dans le proche infrarouge avec des détecteurs disponibles aujourd’hui. Pour commencer, complétez la configuration optique comme indiqué ici.Tout d’abord, aligner le faisceau laser. Avec le laser saphir de titane allumé et réchauffé, placez une carte de visite derrière l’iris deux pour agir comme un écran. Ajustez le miroir un jusqu’à ce que le faisceau passe à travers le centre de l’iris.Ensuite, ajustez le miroir deux jusqu’à ce que le faisceau laser passe à travers le centre de l’iris deux. Une fois aligné, confirmer que le faisceau passe à travers les centres de l’iris un et l’iris deux simultanément. Avec le laser correctement aligné, commencer à aligner la ligne de retard optique.Tout d’abord, déplacez la scène vers le miroir deux aussi loin qu’elle peut aller en utilisant le bouton de direction du contrôleur de scène. Ensuite, ajustez le mi

ultrafast-time-resolved-near-ir-stimulated-raman-measurements

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