Name: Ultrasnelle time-resolved Near-IR Stimulated Raman Metingen van Functionele π-conjugaat Systemen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-02-10T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 57 s
Description: Leer femtoseconde time-resolved near-IR stimulated Raman spectroscopie voor de dynamiek van π-geconjugeerde moleculen. Deze methode biedt hogere gevoeligheid en kortere meettijden dan conventionele technieken.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit werk werd ondersteund door JSPSHI Grant Numbers JP247KAKEN0023, JP24350012, MEXT KAKENHI Grant Numbers JP26104534, JP16H00850, JP26102541, JP16H00782, en MEXT-Supported Program for the Strategic Research Foundation at Private Universities, 2015-2019.

<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>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Cruciale factoren in femtosecond time-resolved near-IR multiplex gestimuleerd Raman meting Om tijdopgeloste bijna-IR gestimuleerde Raman spectra met een hoge signaal-ruisverhouding te verkrijgen, zou het sondespectrum idealiter een uniforme intensiteit in het gehele golflengtebereik moeten hebben. Witlicht continuüm generatie (paragraaf 2.5) is daarom een van de meest cruciale delen van de tijd opgelost in de buurt van IR gestimuleerd Raman experimenten. In het algemeen wordt het sondespectrum breed e...

Raman spectroscopie is een krachtig en veelzijdig hulpmiddel voor het onderzoeken van de structuren van moleculen in een breed scala van monsters van eenvoudige gassen, vloeistoffen en vaste stoffen tot functionele materialen en biologische systemen. Raman verstrooiing wordt aanzienlijk verbeterd wanneer de foton energie van de excitatie licht samenvalt met de elektronische overgang energie van een molecuul. De resonantie Raman effect stelt ons in staat om selectief observeren het Raman spectrum van een soort in een monster bestaat uit vele soorten moleculen. Near-IR elektronische overgangen trekken veel aandacht als een sonde voor het onderzoeken van de opgewonden-staat dynamiek van moleculen met grote π-geconjugeerde structuren. De energie en levensduur van de laagste opgewonden singlet staat zijn bepaald voor verschillende carotenoïden, die een lange eendimensionale polyeenketen1,2,3. De dynamiek van neutrale en geladen excitaties is uitgebreid onderzocht op verschillende fotogeleidende polymeren in films4,5,6,7, nanodeeltjes8, en oplossingen9,10,11. Gedetailleerde informatie over de structuren van de transiënten zal verkrijgbaar zijn als de tijd opgelost in de buurt van IR Raman spectroscopie wordt toegepast op deze systemen. Slechts een paar studies, echter, zijn gemeld op de tijd opgelost in de buurt van IR Raman spectroscopie12,13,14,15,16, omdat de gevoeligheid van de buurt-IR Raman spectrometers is zeer laag. De lage gevoeligheid komt voornamelijk voort uit de lage kans op bijna IR Raman verstrooiing. De kans op spontane Raman verstrooiing is evenredig aan ωiωs3, waar ωi en ωs respectievelijk de frequenties van het excitatielicht en het Raman verstrooiingslicht zijn. Bovendien hebben commercieel beschikbare near-IR-detectoren een veel lagere gevoeligheid dan CCD-detectoren die in de UV- en zichtbare gebieden functioneren.
Femtosecond time-resolved gestimuleerd Raman spectroscopie is ontstaan als een nieuwe methode voor het observeren van tijd-afhankelijke veranderingen van Raman actieve trillingsbanden buiten de schijnbare Fourier-transformatie limiet van een laserpuls17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28 ,29,30,31,32,33. Gestimuleerde Raman verstrooiing wordt gegenereerd door bestraling van twee laserpulsen: de Raman pomp en sonde pulsen. Hier wordt aangenomen dat de Raman pomppuls een grotere frequentie heeft dan de sondepuls. Wanneer het verschil tussen de frequenties van de Raman pomp en sondepulsen samenvalt met de frequentie van een Raman actieve moleculaire trilling, wordt de trilling coherent opgewekt voor een groot aantal moleculen in het bestraalde volume. Niet-lineaire polarisatie veroorzaakt door de coherente moleculaire trilling verbetert het elektrische veld van de sondepuls. Deze techniek is bijzonder krachtig voor near-IR Raman spectroscopie, omdat gestimuleerde Raman verstrooiing het probleem van de gevoeligheid van de tijd opgelost e.ir spontane Raman-spectrometers kan oplossen. GestimuleerdE Raman verstrooiing wordt gedetecteerd als intensiteit veranderingen van de sonde puls. Zelfs als een near-IR detector een lage gevoeligheid heeft, zal gestimuleerde Raman verstrooiing worden gedetecteerd wanneer de sondeintensiteit voldoende wordt verhoogd. De kans op gestimuleerde Raman verstrooiing is evenredig aan ωRPωSRS, waar ωRP en ωSRS de frequenties zijn van de Raman pomppuls en raman verstrooiing gestimuleerd, respectievelijk20. De frequenties voor gestimuleerde Raman verstrooiing, ωRP en ωSRS, zijn gelijk aan ωi en ωs voor spontane Raman verstrooiing, respectievelijk. We hebben onlangs een femtosecond time-resolved near-IR Raman spectrometer met behulp van gestimuleerd Raman verstrooiing voor het onderzoeken van de structuren en dynamiek van kortstondige transiënten gefotogenereerde in π-conjugaat systemen2,3,7,10. In dit artikel presenteren we de technische details van onze femtosecond time-resolved near-IR multiplex gestimuleerd Raman spectrometer. Optische uitlijning, verwerving van tijdopgeloste gestimuleerd Raman spectra, en kalibratie en correctie van opgenomen spectra worden beschreven. De opgewonden-staatsdynamica van β-caroteen in tolueenoplossing wordt bestudeerd als representatieve toepassing van de spectrometer.

<table><tbody><tr><td>1-Axis Translational Stage</td><td>OptSigma</td><td>TSD-401S</td><td>Producten gelijkwaardig hieraan worden ook gebruikt; voor M22, L9 en CM in figuur 1A</td></tr><tr><td>20-cm Optical Delay Line</td><td>OptSigma</td><td>SGSP26-200</td><td>ODL1 in figuur 1A</td></tr><tr><td>3-Axis Translational Stage</td><td>OptSigma</td><td>TSD-405SL</td><td>Voor L8 in figuur 1A</td></tr><tr><td>3-Axis Translational Stage</td><td>Suruga Seiki</td><td>B72-40C</td><td>Voor FC in figuur 1A</td></tr><tr><td>5-cm Optical Delay Line</td><td>PMT</td><td>HRS-0050</td><td>ODL2 in figuur 1A</td></tr><tr><td>Al Concave Mirror</td><td>Thorlabs</td><td>CM254-050-G01</td><td>Focaalleiding: 50 mm; CM in figuur 1A</td></tr><tr><td>Base Plate</td><td>Suruga Seiki</td><td>A21-6</td><td>Producten gelijkwaardig hieraan worden ook gebruikt; voor M1-M32, BS1-BS3, L1-L10, I1-I17, P1-P2, HWP1-3, F1-F3, VND1-VND2, OC, BPF, HS, BBO, SP, CM en FC in figuur 1A</td></tr><tr><td>BBO Crystal</td><td>EKSMA Optics</td><td>-</td><td>Type 1, &theta; = 23,2 graden; BBO in figuur 1A</td></tr><tr><td>BK7 Plano-Concave Lens</td><td>OptSigma</td><td>SLB-25.4-50NIR2</td><td>Focaalleiding: 50 mm; IR antireflectiecoating; L6 in figuur 1A</td></tr><tr><td>BK7 Plano-Convex Lens</td><td>OptSigma</td><td>SLB-25.4-150PIR2</td><td>Focaalleiding: 150 mm; IR antireflectiecoating; L2, L3, L5 in figuur 1A</td></tr><tr><td>BK7 Plano-Convex Lens</td><td>OptSigma</td><td>SLB-25.4-100PIR2</td><td>Focaalleiding: 100 mm; IR antireflectiecoating; L4 in figuur 1A</td></tr><tr><td>BK7 Plano-Convex Lens</td><td>OptSigma</td><td>SLB-25.4-200PIR2</td><td>Focaalleiding: 200 mm; IR antireflectiecoating; L7 in figuur 1A</td></tr><tr><td>Broadband Dielectric Mirror</td><td>OptSigma</td><td>TFMS-25.4C05-2/7</td><td>M22-M25, M28, M29 in figuur 1A</td></tr><tr><td>Broadband Dielectric Mirror</td><td>Precision Photonics (Advanced Thin Films)</td><td>-</td><td>M26, M27, M30-M32 in figuur 1A</td></tr><tr><td>Broadband Half-Wave Plate</td><td>CryLight</td><td>-</td><td>HWP3 in figuur 1A</td></tr><tr><td>Color Glass Filter</td><td>HOYA</td><td>IR85</td><td>F1 in figuur 1A</td></tr><tr><td>Color Glass Filter</td><td>HOYA</td><td>RM100</td><td>F2 in figuur 1A</td></tr><tr><td>Color Glass Filter</td><td>Schott</td><td>BG39</td><td>F3 in figuur 1A</td></tr><tr><td>Computer</td><td>Dell</td><td>Vostro 200 Mini Tower</td><td>OS: Windows XP</td></tr><tr><td>Cyclohexane</td><td>Kanto Kagaku</td><td>07547-1B</td><td>HPLC-kwaliteit</td></tr><tr><td>Data Analysis Software</td><td>Wavemetrics</td><td>Igor Pro 8</td><td></td></tr><tr><td>Dielectric Beamsplitter</td><td>LAYERTEC</td><td>-</td><td>Reflectie : Transmissie = 2 : 1; BS1 in figuur 1A</td></tr><tr><td>Dielectric Beamsplitter</td><td>LAYERTEC</td><td>-</td><td>Reflectie : Transmissie = 1 : 1; BS2, BS3 in figuur 1A</td></tr><tr><td>Dielectric Mirror</td><td>Precision Photonics (Advanced Thin Films)</td><td>-</td><td>M1-M8 in figuur 1A</td></tr><tr><td>Digital Oscilloscope</td><td>Tektronix</td><td>TDS3054B</td><td>500 MHz, 5 GS/s</td></tr><tr><td>Elastomer Tube</td><td>-</td><td>-</td><td>Figuur 1E</td></tr><tr><td>Femtosecond Ti:sapphire Oscillator</td><td>Coherent</td><td>Vitesse 800-2</td><td>Golflengte: 800 nm, pulsduur: 100 fs, gemiddeld vermogen: 280 mW, herhalingssnelheid: 80 MHz; inbegrepen in Ti:S in figuur 1A</td></tr><tr><td>Femtosecond Ti:sapphire Regenerative Amplifier</td><td>Coherent</td><td>Legend-Elite-F-HE</td><td>Golflengte: 800 nm, pulsduur: 100 fs, pulsenergie: 3,5 mJ, herhalingssnelheid: 1 kHz; inbegrepen in Ti:S in figuur 1A</td></tr><tr><td>Film Polarizer</td><td>OptSigma</td><td>SPFN-30C-26</td><td>P1 in figuur 1A</td></tr><tr><td>Glan-Taylor Prism</td><td>OptSigma</td><td>GYPB-10-10SN-3/7</td><td>P2 in figuur 1A</td></tr><tr><td>Gold Mirror</td><td>OptSigma</td><td>TFG-25C05-10</td><td>M9-M21 in figuur 1A</td></tr><tr><td>Half-Wave Plate</td><td>OptSigma</td><td>WPQ-7800-2M</td><td>HWP1 in figuur 1A</td></tr><tr><td>Harmonic Separator</td><td>Coherent</td><td>TOPAS-C HRs 410-540 nm</td><td>HS in figuur 1A</td></tr><tr><td>InGaAs Array Detector</td><td>Horiba</td><td>Symphony-IGA-512X1-50-1700-1LS</td><td>512 ch, Vloeibaar stikstof gekoeld</td></tr><tr><td>InGaAs PIN Photodiode</td><td>Hamamatsu Photonics</td><td>G10899-01K</td><td></td></tr><tr><td>IR Half-Wave Plate</td><td>OptiSource</td><td>-</td><td>HWP2 in figuur 1A</td></tr><tr><td>Iris</td><td>Suruga Seiki</td><td>F74-3N</td><td>Producten gelijkwaardig hieraan worden ook gebruikt; I1-I17 in figuur 1A</td></tr><tr><td>Lens Holder</td><td>OptSigma</td><td>LHF-25.4S</td><td>Producten gelijkwaardig hieraan worden ook gebruikt; voor L1-L10 in figuur 1A</td></tr><tr><td>Magnetic Gear Pump</td><td>Micropump</td><td>184-415</td><td></td></tr><tr><td>Mirror Mount</td><td>Siskiyou</td><td>IM100.C2M6R</td><td>Producten gelijkwaardig hieraan worden ook gebruikt; voor M1-M32, BS1-BS3, BBO, CM in figuur 1A</td></tr><tr><td>near-IR phosphor card</td><td>Thorlabs</td><td>VRC2</td><td></td></tr><tr><td>Nut</td><td>-</td><td>-</td><td>Figuur 1E, M4; gekocht bij een doe-het-zelfwinkel</td></tr><tr><td>Optical Chopper</td><td>New Focus</td><td>3501</td><td>OC in figuur 1A</td></tr><tr><td>Optical Parametric Amplifier</td><td>Coherent</td><td>OPerA-F</td><td>OPA1 in figuur 1A</td></tr><tr><td>Optical Parametric Amplifier</td><td>Coherent</td><td>TOPAS-C</td><td>OPA2 in figuur 1A</td></tr><tr><td>Polarizer Holder</td><td>OptSigma</td><td>PH-30-ARS</td><td>Producten gelijkwaardig hieraan worden ook gebruikt; voor P1-P2 en HWP1-3 In figuur 1A</td></tr><tr><td>Polyfluoroacetate Tube</td><td>-</td><td>-</td><td>Figuur 1E</td></tr><tr><td>Post Holder</td><td>OptSigma</td><td>BRS-12-80</td><td>Producten gelijkwaardig hieraan worden ook gebruik

ultrasnelle time-resolved near-ir stimulated raman metingen van functionele π-conjugaat systemen

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

Femtosecond time-resolved gestimuleerd Raman spectroscopie is een veelbelovende methode van het observeren van de structurele dynamiek van kortstondige transiënten met near infrared (near-IR) overgangen, omdat het de lage gevoeligheid van spontane Raman spectrometers in de near-IR regio kan overwinnen. Hier beschrijven we technische details van een femtosecond time-resolved near-IR multiplex gestimuleerd Raman spectrometer die we onlangs hebben ontwikkeld. Een beschrijving van signaalgeneratie en -optimalisatie, meting, gegevensverwerving en kalibratie en correctie van geregistreerde gegevens wordt ook verstrekt. We presenteren een toepassing van onze spectrometer om de opgewonden-staat dynamiek van β-caroteen in tolueen oplossing te analyseren. Een C =C stretch band van β-caroteen in de tweede laagste opgewonden singlet (S2)staat en de laagste opgewonden singlet (S1)staat wordt duidelijk waargenomen in de opgenomen tijd opgelost gestimuleerd Raman spectra. De femtosecond time-resolved near-IR gestimuleerde Raman spectrometer is van toepassing op de structurele dynamiek van π-conjugaat systemen van eenvoudige moleculen tot complexe materialen.

Femtotweede tijd-opgelost dichtbij-IR gestimuleerde Raman spectroscopie werd toegepast op β-caroteen in tolueenoplossing. De concentratie van het monster was 1 x 10-4 mol dm-3. Het monster werd gefotoenthousiast door de actinische pomppuls op 480 nm met een pulsenergie van 1 μJ. Tijd-opgelost gestimuleerde Raman spectra van β-caroteen in tolueen worden weergegeven in figuur 2A. De ruwe spectra bevatten sterke Raman banden van het oplosmiddel tolueen en ...

Details van signaalgeneratie en -optimalisatie, meting, gegevensverwerving en gegevensverwerking voor een femtotweede time-resolved near-IR gestimuleerde Raman spectrometer worden beschreven. Een nabij infrarood gestimuleerde Raman studie over de opgewonden-staat dynamiek van β-caroteen in tolueen wordt getoond als een representatieve toepassing.

Ultrasnelle time-resolved Near-IR Stimulated Raman Metingen van Functionele π-conjugaat Systemen

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

Ons protocol is bijzonder krachtig voor het onderzoeken van de structuur en dynamiek van pi-geconjugeerde moleculen in de beginfase van chemische en biochemische reacties. Deze techniek heeft een iets hogere gevoeligheid en maakt de meettijd korter dan conventionele tijd-opgeloste spontane Raman spectroscopie in de nabij-infrarood met detectoren beschikbaar vandaag. Om te beginnen, voltooi de optische setup zoals hier getoond.Ten eerste, lijn de laserstraal. Met de titanium saffier laser ingeschakeld en opgewarmd, plaats een visitekaartje achter iris twee om op te treden als een scherm. Pas spiegel één aan totdat de balk door het midden van de iris gaat.Pas vervolgens spiegel twee aan totdat de laserstraal door het midden van iris twee gaat. Eenmaal uitgelijnd, bevestigen dat de balk passeert de centra van zowel iris een en iris twee tegelijk. Met de laser goed uitgelijnd, beginnen met het uitlijnen van de optische vertraging lijn.Beweeg eerst het podium naar spiegel twee voor zover het kan gaan met behulp van de richtingsknop van de podiumcontroller. Pas vervolgens spiegel één aan totdat de balk door het midden van iris één gaat. Beweeg vervolgens het podium zo ver mogelijk weg al

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

Research

JoVE Journal

Chemistry

Scheikunde

We bespreken de bouw en exploitatie van een complex niet-lineaire optische systeem dat ultrasnelle all-optisch schakelen gebruikt om te isoleren Raman van fluorescentie-signalen. Met behulp van dit systeem zijn wij in staat om succesvol scheiden Raman en fluorescentie-signalen gebruik te maken van puls energie en de gemiddelde krachten die blijven biologisch veilig.

Verwerping van Fluorescentie Achtergrond in Resonance en spontane Raman Microspectroscopie

Belangrijke stappen van eiwitfunctie, met name conformationele veranderingen in de ruggengraat en protonoverdrachtreacties, vinden vaak plaats op de microseconden tot milliseconden tijdschaal. Deze dynamische processen kunnen worden bestudeerd door middel van tijdopgeloste step-scan Fourier-transform infraroodspectroscopie, met name voor eiwitten waarvan de functie wordt geactiveerd door licht.

Proton Transfer en eiwitconformatie Dynamiek in lichtgevoelige eiwitten door Tijdsgeresolveerde Step-scan Fourier-Transform Infrared Spectroscopy

We presenteren een protocol voor het creëren van een realtime film van een moleculair rotatiegolfpakket met behulp van een hoogwaardige Coulomb-explosie-beeldvormingsopstelling.

Direct Imaging van Laser-driven Ultrasnelle Moleculaire Rotation

Dit protocol beschrijft de belangrijkste stappen voor het uitvoeren en analyseren van pomp-sonde experimenten combineren een femtoseconde optische laser met een laser gratis-elektron om ultrasnelle photochemische reacties in de gasfase moleculen te bestuderen.

Een experimenteel Protocol voor femtoseconde NIR/UV - XUV pomp-Probe experimenten met gratis-elektron Lasers

Hier presenteren we de protocollen van differentiaal-detectie analyses van time-resolved infrarood Vibrationele spectroscopie en elektron diffractie waarmee opmerkingen van de vervormingen van de lokale structuren rond photoexcited moleculen in een in kolomvorm vloeibare kristallen, het geven van een atomaire perspectief op de relatie tussen de structuur en de dynamiek van dit photoactive materiaal.

Nieuwe technieken voor het observeren van structurele dynamica van Photoresponsive vloeibare kristallen

Presenteren we een protocol voor indringende ultrasnelle vibrationele samenhangen in polyatomisch radicale caties die in moleculaire dissociatie resulteren.

Meting van de ultrasnelle vibrationele samenhangen in polyatomisch radicale caties met sterke-veld adiabatische ionisatie

Gestimuleerde Raman-verstrooiingsmicroscopie (SRS) is een krachtige, niet-destructieve en labelvrije beeldvormingstechniek. Een opkomende toepassing is gestimuleerde Raman-histologie, waarbij tweekleurige SRS-beeldvorming bij de eiwit- en lipide Raman-overgangen wordt gebruikt om pseudo-hematoxyline- en eosinebeelden te genereren. Hier demonstreren we een protocol voor real-time, tweekleurige SRS-beeldvorming voor weefseldiagnose.

Real-time, tweekleurige gestimuleerde Raman-verstrooiingsbeeldvorming van muizenhersenen voor weefseldiagnose

Dit artikel presenteert de integratie van een spectrale focusmodule en een dual-output pulslaser, waardoor snelle hyperspectrale beeldvorming van gouden nanodeeltjes en kankercellen mogelijk wordt. Dit werk is bedoeld om de details van multimodale niet-lineaire optische technieken te demonstreren op een standaard laserscanmicroscoop.

Biomoleculaire beeldvorming van cellulaire opname van nanodeeltjes met behulp van multimodale niet-lineaire optische microscopie

We presenteren een protocol om chemische beelden te verkrijgen met breedband gestimuleerde Raman scattering (SRS) microscopie. Gebaseerd op een SRS-microscoop die werkt met differentiële meerkanaals-lock-in detectie, beschrijft het protocol de monstervoorbereiding, aanpassing van het SRS-apparaat en chemometrie om verschillende bestanddelen van chemisch heterogene monsters te ontwarren.

Multiplex chemische beeldvorming op basis van breedband gestimuleerde Raman-verstrooiingsmicroscopie

Een grootveld-Fourier-transform microscoop, gebaseerd op een compacte en ultrastabiele birefringent interferometer, maakt het mogelijk om spectra parallel te verkrijgen voor alle pixels van een 2D-detector. De tijddomeinbenadering maakt het mogelijk fotoluminescentie- en Raman-signalen te ontwarren, en maakt snelle Raman-mapping mogelijk (~5 ms/pixel) met een ruimtelijke resolutie van ~1 μm en een spectrale resolutie van 23 cm-1 .

Een multimodale breedveld-Fourier-transformatie Ramanmicroscoop

Leer femtoseconde time-resolved near-IR stimulated Raman spectroscopie voor de dynamiek van π-geconjugeerde moleculen. Deze methode biedt hogere gevoeligheid en kortere meettijden dan conventionele technieken.

Ultrasnelle time-resolved Near-IR Stimulated Raman Metingen van Functionele π-conjugaat Systemen

Meer video's verkennen