Name: 측정 및 수소 원자와 이원자 분자 무조건, C 분석 2, CN, 및 티오 스펙트럼 뒤에 오는 레이저 광에 의한 고장 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-02-14T14:45:00.000+00:00
Duration: 9 min 40 s
Description: 학습하세요 레이저 유도 플라즈마 생성 후 원자 및 분자 방출의 시간 분해 스펙트럼 측정 및 분석 방법입니다. 이 기법은 전자 밀도와 온도를 결정하여 플라즈마 물리 연구에 활용됩니다.

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저자는 이원자 분자 라인 강도의 계산에 대한 관심과 논의 씨 JO Hornkohl 감사합니다. 이 작품은 부분적으로 테네시 우주 연구소의 대학의 레이저 응용 프로그램을위한 센터에 의해 지원된다.

1. 광 시스템 설치 <ol><li> 1,064 nm 파장의 빛이 통과하고 빔 덤프로 다른 모든 과도 레이저 방사선을 반사 할 수 있도록 레이저의 출구에 빔 스플리터를 배치. </li><li> 빔 스플리터에서 반사 된 레이저 방사선의 부분을 기록하는 고속 PIN 포토 다이오드 검출기를 배치. YAG 레이저 소자 : 함수 발생기 및 Nd 개의에서 Q-스위칭의 발생에 의한 트리거링에 대하여 광 펄스를 모니터링하는 동축 케이블로 오실로스코프이 검출기를 연결한다. </li><li> 분광계의 슬릿 빔 평행하게 위치하는 세 가지 IR 반사 거울을 맞 춥니 다. </li><li> 분광기 슬릿에 광 항복 플라즈마 평행를 생성하기 위해 상기 빔을 포커스하도록 병진 스테이지 위의 렌즈를 위치. 슬릿 상 플라즈마를 영상화하기위한 목적이 석영 렌즈를 맞추. 두 초점 렌즈는 최적의 최종 렌즈 APER가 의미하는 분광계의 디자인을 일치분광계의 내부 광학의 F 번호와 AF # 동일한 달성하기 위해 진짜야. </li><li> 380 nm의 위의 측정의 경우, 컷에 필터 두 렌즈 사이 380 나노 미터 이하의 방사선을 차단하기위한 목적을 놓습니다. 컷에 필터는 측정 된 스펙트럼에 (의한 격자의 2 차에) 가능한 UV 기여를 표시하지 않습니다. </li></ol> 2. 데이터 수집 설정 <ol><li> 10 Hz에서 얻을 수있는 사용자 지정 구축 분주 다섯 회로에 50 Hz에서 삼각파를 제공하는 웨이브 형태의 함수 발생기를 연결합니다. 광학 채널 분석기 (OMA)는 50 Hz에서 다코타의 플래시 램프에서 동작 : YAG 레이저는 기적 10 Hz에서 운영하고 있습니다. 하나는 또한 펄스 레이저 방사선의 비율로 동 기적으로 동작하는 OMA 대신 ICCD를 사용할 수있다. </li><li> 디지털 지연 발생기에 사용자 지정 내장 분주 다섯 회로의 출력 중 하나를 연결합니다. 연속하는 YAG 플래시 램프와 다른 출력 : 다코타를 동기화하는 하나의 출력을 사용하여ROL 선형 다이오드 어레이 증강 장치 및 광 채널 분석기의 트리거. 다시, 대신 강화 선형 다이오드 어레이 및 OMA 중 하나 ICCD를 사용할 수있다. </li><li> 오실로스코프 및 펄스 발생기에 레이저 소자의 프리 트리거 출력 릴레이. 펄스 레이저 방사선이 광학 고장 발생 또는 레이저 어블 레이션에 해당 될 때 오실로스코프는 모니터링하는 데 사용됩니다. </li><li> 강화 선형 다이오드 어레이에 디지털 펄스 발생기의 높은 전압 출력을 연결합니다. </li><li> 오실로스코프에 펄스 발생기의 다른 출력을 연결합니다. </li><li> OMA에 강화 선형 다이오드 어레이 출력을 연결합니다. </li></ol> 3. 동기화 및 측정 <ol><li> 출력 50 ± 1 Hz에서 작동 삼각형 펄스 웨이브 형 함수 발생기를 설정한다. 이 함수 발생기는 마스터 주파수를 제공한다. 사용자 정의 내장 분주 다섯 회로와 디지털 지연 발생기 교류에 사용되는동기화를 보좌 신부. </li><li> 물 냉각 시스템 및 레이저 소자에 대한 전력 공급을 개시. 레이저를 활성화합니다. </li><li> 의 Nd 출구 개구에서 여행하는 레이저 방사를위한 시간을 결정 다음과 같이 분광기 슬릿의 앞 영역에 YAG 레이저 : 광로의 거리를 측정하여 속도의 빛을 이용하여 전송 시간을 계산한다. 다음 단계에서 게이트 지연 시간 설정이 전송 시간을 고려. </li><li> 디지털 펄스 발생기에서 측정 및 광학 고장 또는 레이저 박리 펄스의 지연 시간에 대한 게이트 폭을 설정하고, 지연 시간을 모니터하기 위해 오실로스코프를 사용한다. 지연 시간은 고장 발생 후 데이터 수집을 위해 대기하는 시간을 결정합니다. 게이트 폭은 다이오드 어레이는 플라즈마 방사선에 노출되는 방법을 결정합니다. </li><li> 공기 광학 고장 생성 및 / 또는 박리가 발생하도록 병진 무대에서 샘플을 놓습니다. 이미지 분광계 슬릿 상에 마이크로 플라즈마. </li><li> 강화 선형 다이오드 어레이와 광 채널 분석기 (또는 ICCD 첨부)로 측정 및 기록 데이터를 시작한다. </li></ol> 4. 파장 교정 <ol><li> 네온, 수은, 수소 램프 : 표준 교정 램프에서 기록 스펙트럼. 플라즈마가 생성 된 장소에 넣어 램프와 실험적인 배열을 사용합니다. </li><li> 램프에서 공지 된 파장을 사용하면, 화소 대응 파장을 구하는 선형 또는 입방 피팅을 수행. 정확한 보정의 목적은 일반적으로 스펙트럼의 측정과 관련된 비선형 성을 보정하기위한 것이다. </li><li> H, C 2, CN 및 관심 티오 스펙트럼 지역에 대한 교정을 반복합니다. </li></ol> 5. 강도 교정 <ol><li> 텅스텐 교정 램프를 켜고 준비가 될 때까지 기다립니다. </li><li> 활성 램프의 온도를 측정하는 광 고온계를 사용한다. </li><li> 연구에 실험적인 배열을 사용하여활성 램프의 스펙트럼을 ecord. </li><li> 입력 매개 변수로 측정 된 온도를 이용하여 판자의 방사선 법에서 흑체 곡선을 계산합니다. </li><li> 활성 램프의 스펙트럼 계산 된 곡선을 맞 춥니 다. 요인을 결정하는 계산 된 곡선의 기록 강도. 검출기의 파장에 의존 감도 녹음 스펙트럼을 해결하기 위해 그 요인을 적용합니다. </li><li> 분광계가 사용 된 각 영역에 대해이 작업을 반복합니다. </li></ol> 6. 데이터 전송 <ol><li> 파일 전송을위한 매체를 준비합니다. </li><li> 각 데이터 측정을 위해 매체에 그것을 기록한다. </li><li> 이 매체를 가지고 작업 컴퓨터로의 파일을 업로드 할 수 있습니다. </li></ol> 7. 준비 다 파일 <ol><li> 각 파일에 대해, 섹션으로 기록 된 데이터를 포함하는 하나, 그리고 시작 파장 및 데이터 포인트 당 평균 파장의 변화를 지정하는 다른 사람을 구문 분석. </li><li> 일치하는 새로운 파일을 만들려면 다음 섹션을 사용하여기록 된 데이터와 파장. </li></ol> 8. 이원자 분자 분석 <ol><li> 파장 파일과 해당 라인의 강도 파일을 선택합니다. </li><li> 오프셋 기준을 선택합니다. <ol><li> 오프셋 (offset)는, 일정한 선, 또는 차 여부를 설정합니다. </li><li> 해당 계수 고정 또는 변수 값 중 하나를 설정합니다. </li></ol></li><li> 고정 또는 변화가 될 수 있습니다 둘 중 해상도와 온도를 설정합니다. </li><li> 측정 된 스펙트럼에 맞는 범위 내에서 합성 스펙트럼에 맞는의 허용 오차를 설정합니다. </li><li> Nelder - 미드 알고리즘을 사용하여 실험 스펙트럼에 대한 계산을 맞 춥니 다. </li><li> 각 측정에 대한 계산 된 스펙트럼의 베스트 피팅 매개 변수를 사용하여, 사용되는 다양한 시간 지연 및 게이트 폭에서 관찰 마이크로 플라즈마 파라미터를 유추. </li></ol>

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<li>Witte, M. J., Parigger, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+and+analysis+of+carbon+Swan+spectra+following+laser-induced+optical+breakdown+in+air%5BTitle%5D)+AND+%22Accepted%2C+Int.+Rev.+Atom.+Mol.+Phys%22%5BJournal%5D)">Measurement and analysis of carbon Swan spectra following laser-induced optical breakdown in air.</a> Accepted, Int. Rev. Atom. Mol. Phys. 4 (1), (2013).</li>
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</ol>

모든 저자는 더 경쟁 재정적 이익이 없다는 것을 선언합니다.

측정 프로토콜과 대표적인 결과를 확인할 시간은 여기에서 더 논의된다. 그것은 강화 선형 다이오드 어레이 및 OMA (또는 ICCD)의 50 Hz 작동 주파수, 10 ㎐의 속도로 생성 된 레이저 펄스를 동기화하는 것이 중요하다. 또한, 레이저 펄스와 강화 선형 다이오드 어레이 (또는 선택적으로 ICCD)의 게이트의 개방의 정확한 타이밍이 중요합니다. 실험 회로도에 나타낸 파 발생 장치는, 레이저 펄스를 동기화하는 데 사용하고, 광 채널 분석기로 이루어진다 선형 다이오드 어레이 판독 심화된다. 펄스 발생기는 측정을위한 시간 지연을 조정하기 위해 이용된다. 강화제 게이트 열려있는 창을 중심으로 레이저 펄스의 시간적 중복은 초기 제로 시간 지연 = 0 t 지연에 해당한다. 발광 스펙트럼의 시간적 에볼루션에서 시간 지연을 결정하기위한 노력으로광학 분석은 변화한다. 초기 플라즈마 후 0.4 마이크로 초가 생성 될 때까지 예를 들어, 수소 알파 라인은 ...

레이저 유도 분석 분광법 (LIBS) 기술 1-5 원자 6-12 응용 프로그램 및 레이저 방사선 발생 플라즈마 13-20의 분자 연구가있다. 시간 분해 분광법은 플라즈마의 과도 특성의 결정을위한 필수적입니다. 이름 만 두 플라즈마 매개 변수에 대한 온도와 전자 밀도, 플라즈마 고장의 합리적인 이론적 모델을 사용할 수있는 경우 측정 할 수있다. 원자와 분자 가스에서 자유 전자 방사선의 분리는 우리가 정확하게 과도 현상을 탐색 할 수 있습니다. 특정 시간 창에 초점을 맞춤으로써, 하나는 플라즈마 붕괴를 &quot;동결&quot;함으로써 정확한 분광 지문을 얻을 수 있습니다. LIBS는 다양한 응용 프로그램을 가지고 있으며, 필드에 게시 연구자의 숫자로 측정했을 때 최근에 LIBS 진단에 대한 관심이 상당한 증가를 보여줍니다. 피코 및 펨토 생성 된 마이크로 플라즈마는 진행 중입니다연구 분야는, 그러나, 역사적 실험 LIBS 배열은 나노초 레이저 방사선을 이용한다. 그림 1은 레이저 유도 분석 분광법의 일반적인 실험적인 배열을 표시합니다. 이 프로토콜의 경우, 초기 빔 기능적 파괴 에너지는 1064 ㎚의 적외선 파장에있어서, 75 mJ의 펄스의 정도이다. 필요에 따라이 펄스 에너지가 조정될 수있다. . 플라즈마 분광계에 의해 분산 강화 된 2 차원의 전하 결합 소자 (ICCD) 상으로 묘화 대안 강화 선형 다이오드 어레이 및 OMA 또는, 측정되고도 2는 시간 분해 실험을위한 타이밍도를 나타낸다 : 펄스 동기화 판독, 레이저 펄스 트리거, 레이저 화재, 게이트 오픈 지연 레이저 방사. 성공적인 시간 분해 분광법은 다양한 교정 절차가 필요합니다. 이러한 절차는 다시, 파장 교정을 포함지상 보정, 그리고 가장 중요하게, 검출기의 감도 보정. 감도 데이터 측정 및 모델링 스펙트럼의 비교에 중요한 수정. 신호 - 대 - 잡음 비의 증가를 들어, 다 레이저 유발 고장 이벤트가 기록된다.

<table><tbody><tr><td>사용자 정의 상자</td><td>UTSI</td><td>없음</td><td>신호 분배기 및 컨디셔너. 이 대신 오실로스코프를 사용할 수 있습니다.</td></tr><tr><td>4채널 디지털 지연/펄스 발생기</td><td>Stanford Research Systems, Inc.</td><td>모델 DG535</td><td>회사: Tequipment, diyAudio</td></tr><tr><td>4채널 컬러 디지털 인광체 오실로스코프</td><td>Tektronix</td><td>TDS 3054</td><td>500MHz - 5GS/sec, 회사: Amazon, Tektronix, Fluke, Agilent Technologies, Pico Technology</td></tr><tr><td>Wavetek FG3C 함수 발생기</td><td>Wavetek</td><td>FG3C</td><td>회사: Tequipment, Stanford Research Systems, BK Precision</td></tr><tr><td>Nd:YAG 레이저</td><td>양자선</td><td>DCR-2A(10) PS</td><td>레이저 방사선, 클래스 IV.&nbsp; 회사 : Lambda Photometrics, Continuum, Ellipse, Newport</td></tr><tr><td>Si 바이어스 검출기</td><td>Thorlabs</td><td>DET10A / M</td><td>200-1,100 nm, ND10A 반사 필터 포함. 회사: Canberra, Edmund Optics</td></tr><tr><td>Nd:YAG Laser Line Mirror, 1,064 nm</td><td>Thorlabs</td><td>NB1-K13</td><td>회사: Edmund Optics, Newport</td></tr><tr><td>1 in Fused Silica Bi-Convex Lens, uncoated</td><td>Newport</td><td>SBX031</td><td>회사: Edmund Optics, Thorlabs</td></tr><tr><td>2 in Fused Silica Plano-Convex lens, uncoated</td><td>Newport</td><td>SPX049</td><td>Convex lens, f/4.&nbsp; 회사 : Edmund Optics, Thorlabs</td></tr><tr><td>Spectrograph</td><td>Instruments SA 사업부 Jobin-Yvon</td><td>HR 640</td><td>회사 : Andor, Newport, Horiba</td></tr><tr>분광 <td>기기 S.A. 사업부 용</td><td>수동 및 전자 컨트롤러</td> Jobin-Yvon <td>Model 980028</td><td>Spectrograph</td></tr><tr><td>Mega 4000</td><td>Mega</td><td>Model 129709</td><td>용 수동 및 전자 컨트롤러 분광기</td></tr> <tr><td>용 컴퓨터 인터페이스Gateway 2000 Crystal Scan 1024 모니터</td><td>컴퓨터 인터페이스용</td><td>게이트웨이</td><td>PMV14AC</td> 모니터</tr><tr><td>20MHz 오실로스코프</td><td>BK Precision</td><td>모델 2125</td><td>회사: Amazon, Tektronix, Fluke, Agilent Technologies, Pico Technology</td></tr><tr><td>6040 범용 펄스 발생기</td><td>Berkeley Nucleonics Corporation</td><td>모델 6040</td><td>회사: Agilent Technologies, Tektronix, Quantum Composers</td></tr><tr><td>6040 범용 펄스 발생기에 대한 별도의 구성 요소</td><td>Berkeley Nucleonics Corporation</td><td>모델 202 H</td><td>6040 범용 펄스 발생기</td></tr><tr><td>ICCD 카메라</td><td>EG&에 대한 별도 구성 요소; G Parc</td><td>모델 46113</td><td>회사: Andor, Standford Computer Optics, LaVision, Hamamatsu</td></tr><tr><td>OMA III</td><td>EG& G Parc</td><td>모델 1460</td><td>스펙트럼 데이터 수집 및 분석. 장치가 단종되고 컴퓨터에 설치된 소프트웨어로 교체되었습니다.</td></tr></tbody></table>

측정 및 수소 원자와 이원자 분자 무조건, c 분석<sub&gt; 2</sub&gt;, cn, 및 티오 스펙트럼 뒤에 오는 레이저 광에 의한 고장

Measurement and Analysis of Atomic Hydrogen and Diatomic Molecular AlO, C2, CN, and TiO Spectra Following Laser-induced Optical Breakdown

이 작품에서 우리는 레이저 유도 광학 고장 다음 원자와 이원자 스펙트럼의 시간 분해 측정을 제시한다. 일반적인 LIBS 배열이 사용됩니다. 1,064 ㎚의 기본 파장에서 10 Hz의 주파수에서 YAG 레이저 : 여기서 우리는 다코타를 운영하고 있습니다. 190 엠제이 / 펄스의 anenergy와 14 나노초 펄스는 광학 고장 또는 공기에 레이저 어블 레이션에서 플라즈마를 생성하기 위해 50 ㎛ 스폿 크기에 초점을 맞추고있다. 마이크로 플라즈마는 0.6 m 분광기의 입구 슬릿에 결상하고, 스펙트럼을 강화 선형 다이오드 어레이 격자 1800 홈 / mm 광학 채널 분석기 (OMA) 또는 ICCD를 사용하여 기록됩니다. 관심의 전자 밀도를 추론 할 수있는 수소 발머 시리즈의 스탁 - 확대 원자 라인입니다. 우리는 또한 알루미늄 일산화탄소 (ALO)의 이원자 방출 스펙트럼에서 온도 측정 정교, 탄소 (C 2), 시안 (CN), 및 티타늄 일산화탄소 (티오). 실험 절차는 다음과 같습니다 wavelength 감도 교정. 기록 된 분자 스펙트럼의 분석은 표로 라인의 강점과 데이터의 피팅에 의해 달성된다. 또한, 몬테카를로 형 시뮬레이션 오류 마진을 추정하기 위해 수행된다. 시간 분해 측정은 일반적으로 LIBS에서 발생하는 과도 플라즈마를 위해 필수적입니다.

LIBS 충분히 플라즈마를 형성하기 위해 시료를 이온화하는 펄스 레이저 방사선을 이용한다. 고체 표면에 레이저 어블 레이션 샘플의 표면 위에 플라즈마를 생성합니다 동안 기체 물질의 레이저에 의한 고장은 여기 빔의 초점 영역을 중심으로되어 플라즈마를 생성합니다. 플라즈마는 나노초 고장 펄스 100 GW / ㎠의 순서에 광학 방사선을 집중하여 생성됩니다. 레이저 어블 레이션 플라즈마를 생성하는 것은 일반적 일 GW / cm이 충분 이상이다. 유도 플라즈마 방사선 분광계에 의해 분산된다. 만 광학 고장의 특정 지연 시간에, 원자와 이원자 스펙트럼이 잘 발달되어. 3-7 대표적인 결과를 예시한다. 자유 전자의 배경 방사선이 감소로 초기 플라즈마 부패, 원자 선 진화. 그 후, 주로 재조합, 분자 스펙트럼을 기록 할 수 있습니다. 실험적에서TS, 선형 다이오드 어레이의 증강 정확하게 트...

시간이 해결 원자와 이원자 분자 종은 LIBS를 사용하여 측정된다. 스펙트럼은 Nd 개의 광학 항복 플라즈마의 생성 다음 다양한 시간 지연에 수집된다 : YAG 레이저 방사선 및 전자 밀도와 온도를 추론하기 위해 분석된다.

측정 및 수소 원자와 이원자 분자 무조건, C 분석<sub&gt; 2</sub&gt;, CN, 및 티오 스펙트럼 뒤에 오는 레이저 광에 의한 고장

In this work, we present time-resolved measurements of atomic and diatomic spectra following laser-induced optical breakdown. A typical LIBS arrangement ...

다음 실험의 전반적인 목표는 레이저 유도 스파크 발생 후 원자 및/또는 분자 방출의 시간 분해 분광 특성을 측정하고 분석하는 것입니다. 이는 1064 nanometers 파장의 펄스 레이저 방사를 타겟 영역에 집중시켜 공기 중의 절연 파괴 또는 시료 어블레이션을 유도함으로써 달성됩니다. 두 번째 단계로, 광학 플라즈마 생성부터 검출기까지의 시간 지연을 조정하여 시간 분해 원자 및/또는 분자 스펙트럼을 측정합니다.다음으로, 실험 결과를 준비하기 위해 기록된 데이터를 파장과 강도로 보정합니다. 이론적 예측과 비교하기 위해, 이 기술이 이원자 재결합 스펙트럼으로부터 온도를 결정하고, 플라즈마 내 원자 및 분자 종의 시간적 진화를 연구하는 데 사용될 수 있음을 보여주는 결과를 얻습니다. 전기 방전과 같은 기존 방법보다 이 기술이 갖는 주요 장점은 레이저 유도 광학 파괴가 상대적으로 수행하기 쉽다는 점입니다.이 방법은 가연성 액체, 고체 및 기체의 레이저 점화와 같은 연소 분야의 핵심 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 원자 및 분자 스펙트럼 또한 연소 과정을 이해하는 데 유용합니다. 이 방법은 레이저 유도 현상에 대한 통찰력을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 펄스 증착법과 같은 다른 시스템에도 적용될 수 있습니다.또한, 상세한 스펙트럼 분석은 천체 물리학적 플라스마에 대한 이해를 돕습니다. 일반적으로 이 방법이 처음인 연구자는 파장 및 강도 보정에서 높은 정확도를 달성해야 하고, 정밀한 타이밍과 실험 데이터의 우수한 신호 대 잡음비를 확보해야 하기 때문에 어려움을 겪을 수 있습니다. 따라서 이 방법에 대한 시각적 시연이 매우 중요합니다.다양한 경쟁적 플라즈마 역학 현상으로 인해 초기 시간 측정 단계를 학습하는 것은 어렵습니다. 본 실험의 구성 요소들은 두 개의 광학 벤치에 나누어 배치되어 있습니다. 레이저는 한쪽 벤치에, 분광계는 다른 쪽 벤치에 설치되어 있습니다.이 구성의 개요는 본 도식에 나타나 있습니다. 실험을 수행하려면 네오디뮴 YAG 레이저를 사용하여 출력을 빔 분할기로 보내 1064 nanometer 광이 통과하도록 합니다. 빔 분할기에서 반사된 레이저 복사의 일부를 기록하기 위해 PIN 고속 광검출기를 사용하십시오. 광펄스를 모니터링하려면 이 광검출기를 동축 케이블로 오실로스코프에 연결하십시오.빔 분할기 이후, 적외선 반사 거울을 일직선으로 배치하여 빔이 분광계의 슬릿과 평행하도록 조절합니다. 이 거울은 빔을 슬릿과 평행하게 유도하여 집속 소자로 보냅니다. 이동 스테이지에 장착된 렌즈를 사용하여 빔을 집속함으로써 분광계 슬릿과 평행하게 광학적 파괴 플라즈마(optical breakdown plasma)를 생성하십시오.다음으로, 380 nanometers 이상의 측정을 위해 슬릿 위의 플라즈마를 이미징하도록 두 개의 석영 렌즈를 정렬합니다. 두 렌즈 사이에 컷온 필터를 배치합니다. 플라즈마가 생성되면, 분광계에 의해 그 스펙트럼이 분산됩니다.스펙트럼은 광학 다채널 분석기에 연결된 강화 선형 다이오드 어레이에 의해 기록됩니다. 50 hertz의 삼각파를 생성하는 함수 발생기를 5분주 회로 싱크 박스에 연결하여 데이터 수집을 준비하십시오. 5분주 회로의 출력 중 하나에서 나오는 10 hertz 신호를 디지털 지연 발생기의 입력으로 사용하십시오.디지털 지연 발생기의 출력단 하나를 사용하여 네오디뮴 YAG 플래시 램프가 10 hertz로 작동하도록 동기화합니다. 디지털 지연 발생기의 또 다른 출력단을 싱크 박스를 통해 연결하여 50 hertz로 작동하는 다이오드 어레이 인텐시파이어와 광 다채널 분석기의 트리거를 제어합니다. 다음으로, 레이저의 조절 가능한 트리거 출력을 오실로스코프와 펄스 발생기로 전달합니다.그런 다음 펄스 발생기의 출력을 강화 선형 다이오드 어레이와 오실로스코프에 연결하십시오. 마지막으로 강화 선형 DDE를 광 다채널 분석기에 연결하십시오. 레이저 작업 시 필요한 안전 예방 조치를 취하십시오.함수 발생기가 50 hertz 삼각형 펄스를 출력하도록 설정하여 측정을 시작합니다. 냉각 시스템과 전원 공급 장치를 가동하여 레이저를 작동 준비 상태로 만듭니다. 그런 다음 디지털 펄스 발생기에서 레이저를 활성화합니다.DIO 어레이가 플라즈마 방사선에 노출되는 시간을 지정하기 위해 게이트 폭을 설정하십시오. 또한, 파괴(breakdown) 후 데이터 수집까지 대기하는 시간을 결정하는 지연 시간을 설정하십시오. 공기 중의 광학적 파괴를 시작하여 마이크로플라즈마를 분광계 슬릿에 이미징하고 데이터를 기록하십시오.플라스마 데이터 수집이 완료되면, 비선형성을 보정하기 위해 분광계, DIO 어레이 및 광학 다채널 분석기를 포함한 광학 시스템의 교정을 시작하기 위해 레이저를 끕니다. 플라스마 측정 시, 플라스마가 형성되었던 위치에 표준 교정 램프를 배치합니다. 수집된 데이터를 기지의 파장과 맞추어 관심 있는 스펙트럼 영역의 픽셀-파장 대응 관계를 구함으로써 강도 교정을 시작합니다.텅스텐 램프를 켜고 충분히 예열합니다. 그 다음 광학 포로미터(optical porometer)를 사용하여 램프의 온도를 측정합니다. 이어서 플라스마가 생성되었던 위치에 램프를 배치하고 장치를 사용하여 스펙트럼을 기록합니다.측정된 온도를 사용하여 흑체 곡선을 계산하고, 분광계가 사용된 각 스펙트럼 영역에 대해 이를 측정된 스펙트럼과 비교하십시오. 파장의 함수로서 이상적인 강도와 기록된 강도의 비율을 결정하십시오. 이후의 데이터 분석에서 기록된 스펙트럼을 보정하기 위해 이 계수들을 적용하십시오.본 실험에서는 107 kPa의 기체 수소 상태에서 수소 발머 알파 선을 기록하는 데 이 장치를 사용하였습니다. 42 ns의 시간 지연 조건에서 1,000회 연속적인 광학 파괴 이벤트의 스펙트럼을 분광계 슬릿 높이를 따라 분해하였습니다. 최대 적색 편이는 1.2 nm입니다.최대 전자 밀도는 0.32 × 10²⁵ electrons/m³입니다. 여기에 표시된 것은 진동 준위 차이가 0인 상태에서, 첫 번째 들뜬 삼중항 PHI 상태에서 기저 상태로의 산화 티타늄 전자 전이 스펙트럼입니다. 검은색으로 표시된 측정 스펙트럼은 95 µs의 시간 지연을 사용하여 기록되었으며, 빨간색으로 표시된 2 µs의 게이트 폭은 0.09 nm의 분광 해상도와 3,300 K의 온도를 적용한 elder mead 피팅 알고리즘을 사용하여 데이터에 피팅한 결과입니다.또 다른 예시입니다. 이것은 일산화알루미늄의 회전 진동 스펙트럼입니다. 전이는 진동 준위 차이가 0인 상태에서 두 번째 들뜬 doublet sigma plus 상태에서 기저 상태로 일어납니다.다시 한번, 측정된 스펙트럼은 검은색으로 표시되어 있습니다. 이 경우, 시간 지연은 45 microseconds였으며 게이트 폭은 5 microseconds였습니다. 빨간색으로 표시된 피팅된 스펙트럼은 0.09 nanometers의 분광 해상도와 3, 900 kelvin의 온도를 사용하여 계산되었습니다.이 절차를 수행할 때는 펄스 폭, 초점에서의 펄스 형태, 펄스당 에너지와 같은 주요 레이저 방사 파라미터를 기록하는 것이 중요합니다. 또한, 이 절차에 따라 기록된 데이터를 교정 및 재교정하는 것이 중요합니다. 플라즈마 내 종의 공간적 분포와 같은 추가적인 질문에 답하기 위해 레이저 유도 형광(laser induced fluorescence)과 같은 다른 방법들을 사용할 수 있습니다.초기 개발 이후, 이 기술은 레이저 유도 분광법이 원격으로 시료를 분석할 수 있는 길을 열어주었으며, 일례로 화성의 암석을 분석하는 데 활용되었습니다. 이 영상을 시청하고 나면 시분해 측정을 기록하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다.스펙트라 레이저 방사선은 매우 위험할 수 있으며, 레이저가 켜져 있는 동안에는 항상 레이저 보호 안경 착용과 같은 예방 조치를 취해야 함을 잊지 마십시오.

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Research

연구

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Engineering

공학

토양에 닮은 LIBS 검출 기능은 펄스 에너지 및 타이밍 파라미터의 범위를 사용하여 시험 하였다. 교정 곡선은 다른 매개 변수에 대한 검출 한계 및 감도를 결정하는 데 사용 하였다. 일반적으로, 결과는 낮은 펄스 에너지 및 비 게이트 탐지를 사용하여 탐지 기능에 상당한 감소가없는 것으로 나타났다.

토양 닮은를 사용하여 펄스 에너지 및 타이밍 매개 변수에 대한 레이저 유도 내역 분광학 결과의 의존

얇은 기관 및 종양 조직에서 수행 레이저 유도 분석 분광법을 성공적으로 하나님 기반의 나노 입자에서 발행 자연 요소와 인위적으로 주입 가돌리늄 (하나님을) 발견되었습니다. 화학 원소의 이미지는 100 μm의 양적 서브 밀리미터 감도의 해상도에 도달했습니다. 표준 광학 현미경과 설치의 적합성은 같은 생체 조직의 여러 이미지를 제공하기 위해 잠재력을 강조한다.

레이저 유도 내역 분광학 : 장기 조직에 나노 입자의 매핑 및 정량을위한 새로운 접근

새로운 절제 물질과 수치 모델링의 개발에는 광범위한 실험적 조사가 필요합니다. 이 프로토콜은 플라즈마 흐름에서 물질 반응 특성화를 위한 절차를 설명하며, 핵심 기술은 방출 분광법(emission spectroscopy)에 의한 반응성 경계층의 화학적 성질과 함께 물질 후퇴를 추적하는 비간섭적 방법입니다.

Plasmatron에서 절제 재료 시험 중에 방출 분광 경계 계층 조사

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우리는 금속/LaAlO3/SrTiO3 heterostructures 펄스 레이저 증 착 및 현장에서 마 그 네트 론 스퍼터 링의 조합을 사용 하 여 조작. Magnetotransport와 제자리에서 엑스레이 광전자 분광학 실험을 통해 우리는이 시스템에 준 2 차원 전자 가스의 정전기와 화학 현상 사이 상호 작용 조사.

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여기, 우리는 photoexcited 분자는 열에서 주위 지역 구조의 변형의 관측 시간 해결 적외선 진동 분광학 및 전자 회절의 차동 감지 분석 프로토콜 제시 액체 크리스탈, 구조와이 광 물질의 역학 관계에 원자 관점 주는.

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여기에서 우리는 폴리머 안정제를 사용하여 바닥 상태 및 과도 흡수 스펙트럼에서 현저하게 감소된 산란을 나타내는 금속-유기 프레임워크(MOF) 현탁액을 제조합니다. 이러한 MOF 서스펜션을 통해 프로토콜은 해석 가능한 데이터를 생성하기 위해 MOF를 분광법으로 특성화하는 다양한 지침을 제공합니다.

금속-유기 프레임워크에 대한 분광 측정을 수행하기 위한 기술 가이드

학습하세요 레이저 유도 플라즈마 생성 후 원자 및 분자 방출의 시간 분해 스펙트럼 측정 및 분석 방법입니다. 이 기법은 전자 밀도와 온도를 결정하여 플라즈마 물리 연구에 활용됩니다.

측정 및 수소 원자와 이원자 분자 무조건, C 분석

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