Name: Mediçãos de Raman estimuladas do tempo ultrarrápido de sistemas funcionais de πconjugados (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-02-10T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 57 s
Description: Aprenda espectroscopia Raman estimulada no infravermelho próximo para estudar dinâmica de moléculas π-conjugadas. Este método oferece maior sensibilidade e tempo de medição reduzido em comparação com técnicas convencionais.

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Este trabalho foi apoiado pela JSPS KAKENHI Grant Numbers JP24750023, JP24350012, MEXT KAKENHI Grant Numbers JP26104534, JP16H00850, JP26102541, JP16H00782 e 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>
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<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>
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<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>
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<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>

Os autores não têm nada para divulgar.

Fatores cruciais no multiplex quase-IR resolvido femtosecond estimulado raman Para obter espectros de Raman com alta relação sinal-ruído, o espectro da sonda deve idealmente ter intensidade uniforme em toda a faixa de comprimento de onda. A geração de contínuos de luz branca (seção 2.5) é, portanto, uma das partes mais cruciais dos experimentos de Raman estimulados pelo tempo. Em geral, o espectro da sonda se torna amplo e plano à medida que a intensidade do feixe de incidenteaumenta. Uma alta intensi...

A espectroscopia de raman é uma ferramenta poderosa e versátil para investigar as estruturas das moléculas em uma grande variedade de amostras de gases simples, líquidos e sólidos a materiais funcionais e sistemas biológicos. A dispersão de Raman é significativamente melhorada quando a energia fóton da luz de excitação coincide com a energia de transição eletrônica de uma molécula. O efeito Raman de ressonância nos permite observar seletivamente o espectro raman de uma espécie em uma amostra composta de muitos tipos de moléculas. Transições eletrônicas próximas ao IR estão chamando muita atenção como uma sonda para investigar a dinâmica de estado animado de moléculas com grandes estruturas conjugadas π. A energia e a vida do menor estado singlet animado foram determinados para vários carotenoides, que têm uma longa cadeia polieno unidimensional1,2,3. A dinâmica das excitações neutras e carregadas tem sido amplamente investigada por vários polímeros fotocondutores nos filmes4,5,6,7, nanopartículas8, e soluções9,10,11. Informações detalhadas sobre as estruturas dos transitórios serão obtidas se a espectroscopia raman quase IR for aplicada a esses sistemas. Apenas alguns estudos, no entanto, foram relatados na espectroscopia raman de raman12,13,14,15,16, porque a sensibilidade dos espectrômetros raman próximos ao IR é extremamente baixa. A baixa sensibilidade se origina principalmente da baixa probabilidade de dispersão de Raman próximo ao IR. A probabilidade de dispersão espontânea de Raman é proporcional ao ωiωs3, onde ωi e ωs são as frequências da luz de excitação e da luz de dispersão raman, respectivamente. Além disso, detectores próximos ao IR disponíveis comercialmente têm sensibilidade muito menor do que os detectores ccd funcionando nas regiões UV e visíveis.
A espectroscopia de Raman estimulada femtosegundo surgiu como um novo método de observação de mudanças de vibracionais ativas de Raman além do aparente limite fourier-transform de um pulso laser17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28 ,29,30,31,32,33. A dispersão de Raman estimulada é gerada pela irradiação de dois pulsos laser: a bomba raman e pulsos de sonda. Aqui se presume que o pulso da bomba raman tem uma frequência maior do que o pulso da sonda. Quando a diferença entre as frequências da bomba raman e pulsos de sonda coincide com a frequência de uma vibração molecular ativa raman, a vibração é coerentemente animada para um grande número de moléculas no volume irradiado. Polarização não linear induzida pela vibração molecular coerente melhora o campo elétrico do pulso da sonda. Esta técnica é particularmente poderosa para espectroscopia raman quase IR, porque a dispersão de Raman estimulada pode resolver o problema da sensibilidade dos espectrômetros espontâneos de Raman quase-IR resolvidos pelo tempo. A dispersão estimulada de Raman é detectada como mudanças de intensidade do pulso da sonda. Mesmo que um detector próximo ao IR tenha baixa sensibilidade, a dispersão de Raman estimulada será detectada quando a intensidade da sonda for suficientemente aumentada. A probabilidade de dispersão de Raman estimulada é proporcional aoΩ RPωSRS,onde ωRP e ωSRS são as frequências do pulso da bomba raman e dispersão de Raman estimulada, respectivamente20. As frequências para dispersão de Raman estimulada,RP ω e ωSRS,são equivalentes a ωi e ωs para dispersão espontânea de Raman, respectivamente. Desenvolvemos recentemente um femtosegundo espectrômetro de Raman quase IR, usando dispersão de Raman estimulada para investigar as estruturas e dinâmicas de transitórios de curta duração fotogeradas em sistemas π-conjugados2,3,7,10. Neste artigo, apresentamos os detalhes técnicos do nosso femtosegundo tempo resolvido próximo ao multiplex quase IR estimulado espectrômetro raman. O alinhamento óptico, a aquisição de espectros de Raman estimulados pelo tempo e calibração e correção de espectros registrados são descritos. A dinâmica de estado animado de β-caroteno na solução toluena é estudada como uma aplicação representativa do espectrômetro.

<table><tbody><tr><td>Estágio de Translação de 1 Eixo</td><td>OptSigma</td><td>TSD-401S</td><td>Produtos equivalentes a este também são usados; para M22, L9 e CM na Figura 1A</td></tr><tr><td>Linha de Atraso Óptico de 20 cm</td><td>OptSigma</td><td>SGSP26-200</td><td>ODL1 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Estágio Translacional de 3 Eixos</td><td>OptSigma</td><td>TSD-405SL</td><td>Para L8 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Estágio Translacional de 3 Eixos</td><td>Suruga Seiki</td><td>B72-40C</td><td>Para FC in Figura 1A</td></tr><tr><td>Linha de Atraso Óptico de 5 cm</td><td>PMT</td><td>HRS-0050</td><td>ODL2 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Al Espelho Côncavo</td><td>Thorlabs</td><td>CM254-050-G01</td><td>Distância focal: 50 mm; CM na Figura 1A</td></tr><tr><td>Placa de Base</td><td>Suruga Seiki</td><td>A21-6</td><td>Produtos equivalentes a este também são usados; para M1-M32, BS1-BS3, L1-L10, I1-I17, P1-P2, HWP1-3, F1-F3, VND1-VND2, OC, BPF, HS, BBO, SP, CM e FC na Figura 1A</td></tr><tr><td>BBO Crystal</td><td>EKSMA</td> <td>Optics-Type</td> <td>1, &theta; = 23,2 graus; BBO na Figura 1A</td></tr><tr><td>BK7 Lente plano-côncava</td><td>OptSigma</td><td>SLB-25.4-50NIR2</td><td>Distância focal: 50 mm; Revestimento antirreflexo IR; L6 na Figura 1A</td></tr><tr><td>BK7 Lente plano-convexa</td><td>OptSigma</td><td>SLB-25.4-150PIR2</td><td>Distância focal: 150 mm; Revestimento antirreflexo IR; L2, L3, L5 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Lente plano-convexa BK7</td><td>OptSigma</td><td>SLB-25.4-100PIR2</td><td>Distância focal: 100 mm; Revestimento antirreflexo IR; L4 na Figura 1A</td></tr><tr><td>BK7 Lente plano-convexa</td><td>OptSigma</td><td>SLB-25.4-200PIR2</td><td>Distância focal: 200 mm; Revestimento antirreflexo IR; L7 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Espelho dielétrico de banda larga</td><td>OptSigma</td><td>TFMS-25.4C05-2/7</td><td>M22-M25, M28, M29 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Fotônica de precisão de espelho dielétrico de banda larga</td><td>(filmes finos avançados)</td><td>-</td><td>M26, M27, M30-M32 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Placa de meia onda de banda larga</td><td>CryLight-HWP3</td><td></td> <td>na Figura 1A</td></tr><tr><td>Filtro de vidro colorido</td><td>HOYA</td><td>IR85</td><td>F1 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Filtro de vidro colorido</td><td>HOYA</td><td>RM100</td><td>F2 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Filtro de vidro colorido</td><td>Schott</td><td>BG39</td><td>F3 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Computador</td><td>Dell</td><td>Vostro 200 Mini Tower</td><td>OS: Windows XP</td></tr><tr><td>Ciclohexano</td><td>Kanto Kagaku</td><td>07547-1B</td><td></td></tr><tr><td>Software de análise de dados</td> de grau HPLC <td>Wavemetrics</td><td>Igor Pro 8</td><td></td></tr><tr><td>Dielétrico Dielétrico Beamsplitter</td><td>LAYERTEC-Reflexão</td><td></td><td>: Transmissão = 2: 1; BS1 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Dielectric Beamsplitter</td><td>LAYERTEC-Reflection</td><td></td> <td>: Transmissão = 1 : 1; BS2, BS3 na Figura 1A</td></tr><tr>Fotônica de precisão de<td>espelho dielétrico</td><td> (filmes finos avançados)</td><td>-</td><td>M1-M8 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Osciloscópio digital</td><td>Tektronix</td><td>TDS3054B</td><td>500 MHz, tubo</td></tr> de <tr><td>elastômero</td> de 5 GS/s<td>-</td><td>-</td><td>Figura 1E</td></tr><tr><td>Femtossegundo Ti:oscilador de safira</td><td>Coherent</td><td>Vitesse 800-2</td><td>Comprimento de onda: 800 nm, duração do pulso: 100 fs, potência média: 280 mW, taxa de repetição: 80 MHz; incluído em Ti:S na Figura 1A</td></tr><tr><td>Femtossegundo Ti:sapphire Regenerative Amplifier</td><td>Coherent</td><td>Legend-Elite-F-HE</td><td>Comprimento de onda: 800 nm, duração do pulso: 100 fs, energia de pulso: 3,5 mJ, taxa de repetição: 1 kHz; incluído em Ti:S na Figura 1A</td></tr><tr><td>Polarizador de filme</td><td>OptSigma</td><td>SPFN-30C-26</td><td>P1 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Prisma Glan-Taylor</td><td>OptSigma</td><td>GYPB-10-10SN-3/7</td><td>P2 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Gold Mirror</td><td>OptSigma</td><td>TFG-25C05-10</td><td>M9-M21 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Placa de meia onda</td><td>OptSigma</td><td>WPQ-7800-2M</td><td>HWP1 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Separador harmônico</td><td>coerente</td><td>TOPAS-C HRs 410-540 nm</td><td>HS na Figura 1A</td></tr><tr><td>Detector de matriz InGaAs</td><td>Horiba</td><td>Symphony-IGA-512X1-50-1700-1LS</td><td>512 ch, Fotodiodo InGaAs PIN refrigerado a nitrogênio líquido</td></tr><tr><td></td><td>Fotônica de Hamamatsu</td><td>G10899-01K</td><td></td></tr><tr><td>Placa de meia onda IR</td><td>OptiSource-HWP2</td><td></td> <td>na Figura 1A</td></tr><tr><td>Iris</td><td>Suruga Seiki</td><td>F74-3N</td><td>Produtos equivalentes a este também são usados; I1-I17 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Suporte de Lente</td><td>OptSigma</td><td>LHF-25.4S</td><td>Produtos equivalentes a este também são usados; para L1-L10 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Microbomba de Bomba de Engrenagem Magnética</td><td></td><td>184-415</td><td></td></tr><tr><td>Montagem de Espelho</td><td>Siskiyou</td><td>IM100. C2M6R</td><td>Produtos equivalentes a este também são usados; para M1-M32, BS1-BS3, BBO, CM na Figura 1A</td></tr><tr><td>placa de fósforo de infravermelho próximo</td><td>Thorlabs</td><td>VRC2</td><td></td></tr><tr><td>Porca</td> <td>-</td><td></td> <td>Figura 1E, M4; comprado em uma loja de bricolage</td></tr><tr><td>Picador</td><td>óptico New Focus</td><td>3501</td><td>OC na Figura 1A</td></tr><tr><td>Amplificador paramétrico óptico</td><td>Coherent</td><td>OPerA-F OPA1</td><td>na Figura 1A</td></tr><tr><td>Amplificador Paramétrico Óptico</td><td></td><td>Coerente TOPAS-C</td><td>OPA2 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Suporte do Polarizador</td><td>OptSigma</td><td>PH-30-ARS</td><td>Produtos equivalentes a este também são usados; para P1-P2 e HWP1-3 Na Figura 1A</td></tr><tr><td>Tubo de Polifluoroacetato</td> <td>-</td><td></td> <td>Figura 1E</td></tr><tr><td>Suporte de Poste</td><td>OptSigma</td><td>BRS-12-80</td><td>Produtos equivalentes a este também são usados; para M1-M32, BS1-BS3, L1-L10, I1-I17, P1-P2, HWP1-3, F1-F3, VND1-VND2, OC, BPF, HS, BBO, SP, CM e FC na Figura 1A</td></tr><tr><td>Célula de Fluxo de</td><td>Quartzo Tosoh Quartzo</td><td>T-70-UV-2</td><td>FC na Figura 1A</td></tr><tr><td>Lente Plano-Côncava de Quartzo</td><td>OptSigma</td><td>SLSQ-25-50N</td><td>Distância focal: 50 mm; L8 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Lente Plano-Convexa de Quartzo</td><td>OptSigma</td><td>SLSQ-25-100P</td><td>Distância focal: 100 mm; L1, L9 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Lente Plano-Convexa de Quartzo</td><td>OptSigma</td><td>SLSQ-25-220P</td><td>Distância focal: 220 mm; L10 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Óptica do Cais</td> de Placa de<td>Safira</td> <td>-</td> <td>3 mm de espessura; SP na Figura 1A</td></tr><tr><td>Si PIN Fotodiodo</td><td>Hamamatsu Photonics</td><td>S3883</td><td></td></tr><tr><td>Espectrógrafo Único</td><td>Horiba Jobin Yvon</td><td>iHR320</td><td>Distância focal: 32 cm</td></tr><tr><td>Haste de aço inoxidável</td><td>Suruga Seiki</td><td>A41-100</td><td>Produtos equivalentes a este também são usados; para M1-M32, BS1-BS3, L1-L10, I1-I17, P1-P2, HWP1-3, F1-F3, VND1-VND2, OC, BPF, HS, BBO, SP, CM e FC na Figura 1A</td></tr><tr><td>Haste</td> <td>de aço inoxidávelNewport</td><td>J-SP-2</td><td>Figura 1E</td></tr><tr><td>Tolueno</td><td>Kanto Kagaku</td><td>40180-1B</td><td></td></tr><tr><td>Placa de aço em forma de U</td> <td>de</td> grau HPLC - <td></td><td>Figura 1E; comprado em uma loja de bricolage</td></tr><tr><td>Filtro de densidade neutra variável (com um suporte)</td> <td>OptSigma</td><td>NDHN-100</td><td>VND1 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Filtro de densidade neutra variável (com um suporte)</td> <td>OptSigma</td><td>NDHN-U100</td><td>VND2 na Figura 1A</td></tr><tr><td>Linguagem de programação visual</td><td>National Instruments</td><td>LabVIEW 2009</td><td>O software de controle neste estudo é programado no LabVIEW 2009</td></tr><tr><td>Filtro passa-banda de grade de volume</td><td>OptiGrate</td><td>BPF-1190</td><td>BPF na Figura 1A</td></tr><tr><td>&beta;-Caroteno</td><td>Wako Pure Chemical Industries</td><td>035-05531</td><td></td></tr></tbody></table>

mediçãos de raman estimuladas do tempo ultrarrápido de sistemas funcionais de πconjugados

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

A espectroscopia de Raman estimulada pelo tempo femtosegundo é um método promissor de observar a dinâmica estrutural de transitórios de curta duração com transições infravermelhas próximas (quase-IR), porque pode superar a baixa sensibilidade dos espectrômetros espontâneos de Raman na região próxima ao IR. Aqui, descrevemos detalhes técnicos de um multiplex quase IR resolvido no tempo femtosegundo estimulou o espectrômetro raman que desenvolvemos recentemente. Também é fornecida uma descrição da geração e otimização de sinais, medição, aquisição de dados e calibração e correção de dados registrados. Apresentamos uma aplicação do nosso espectrômetro para analisar a dinâmica de estado animado de β-caroteno na solução toluena. Uma faixa de trecho C=C de β-caroteno no segundo singlet mais baixo animado (S2) estado e o menor singlet animado (S1) é claramente observado no espectra raman estimulado pelo tempo registrado. O espectrômetro de Raman estimulado pelo tempo femtosegundo é aplicável à dinâmica estrutural dos sistemas π-conjugados de moléculas simples a materiais complexos.

A espectroscopia de Raman estimulada pelo tempo femtosegundo foi aplicada à solução β-caroteno em solução de tolueno. A concentração da amostra foi de 1 x 10-4 mol dm-3. A amostra foi fotoanimada pelo pulso da bomba actinica a 480 nm com uma energia de pulso de 1 μJ. Os espectros de Raman estimulados pelo tempo de β-caroteno no tolueno são mostrados na Figura 2A. O espectro cru continha fortes bandas raman do tolueno solvente e uma fraca banda raman de ...

São descritos detalhes da geração e otimização de sinais, medição, aquisição de dados e manuseio de dados para um espectrômetro de Raman estimulado por tempo femtosegundo. Um estudo de Raman quase infravermelho estimulado sobre a dinâmica de estado animado de β-caroteno no tolueno é mostrado como uma aplicação representativa.

Mediçãos de Raman estimuladas do tempo ultrarrápido de sistemas funcionais de πconjugados

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

Nosso protocolo é particularmente poderoso para olhar para a estrutura e dinâmica de moléculas conjugadas pi no estágio inicial de reações químicas e bioquímicas. Esta técnica tem um pouco mais de sensibilidade e torna o tempo de medição menor do que a espectroscopia espontânea de Raman resolvida pelo tempo convencional no infravermelho próximo com detectores disponíveis hoje. Para começar, complete a configuração óptica como mostrado aqui.Primeiro, alinhe o raio laser. Com o laser de safira de titânio ligado e aquecido, coloque um cartão de visita atrás da íris dois para agir como uma tela. Ajuste o espelho um até que o feixe passe pelo centro da íris.Em seguida, ajuste o espelho dois até que o raio laser passe pelo centro da íris dois. Uma vez alinhado, confirme que o feixe passa pelos centros de íris um e íris dois simultaneamente. Com o laser devidamente alinhado, comece a alinhar a linha de atraso óptico.Primeiro, mova o palco em direção ao espelho dois, tanto quanto ele pode ir usando o botão de direção do controlador de palco. Em seguida, ajuste o espelho um até que o feixe passe pelo centro da íris um. Em seguida, mova o palco o mais longe que puder ir do espelho dois.Ajust

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

Research

JoVE Journal

Chemistry

Química

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Mediçãos de Raman estimuladas do tempo ultrarrápido de sistemas funcionais de πconjugados

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