Biz bir hızlı continuous-wave-teşvik-Brillouin-saçılma (CW-SBS) Spektrometre inşaatı tarif. Spektrometre tek frekanslı diyot lazerler istihdam ve ilâ 100-fold mevcut CW-SBS Spektrometreler olanların daha hızlı bir atomik Buhar çentik-iletim spectra yüksek spektral çözünürlüklü bulanık/sigara-bulanık örneklerinin elde etmek için filtre hızlandırır. Bu geliştirme yüksek hızlı Brillouin malzeme çözümleme sağlar.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Yüksek hızda sürekli uyarılan Brillouin saçılma Spektrometre için malzeme analizi
Bu makalede
Özet
Özet
Son yıllarda önemli bir artış için temassız çözümleme-in yumuşak oldu, sulu çözümler ve Biyomalzeme, hızlı edinme kez gibi kendiliğinden Brillouin Spektrometreler kullanımında tanık olduk. Burada, biz derleme tartışmak ve işletimi kullanan bir Brillouin Spektrometre ile Brillouin saçılma (SBS) uyarılmış Brillouin kazanç (SBG) spectra emülsiyon esaslı doku benzeri örnekleri su ve lipid iletim modunda ölçmek için uyarılmış < 10 MHz Spektral çözünürlüklü ve < 35 MHz Brillouin kaymalı ölçüm hassas, < 100 Bayan Spektrometre oluşur iki neredeyse sürekli (CW) dar-linewidth lazerler, 780 karşı propaganda olan frekans detuning taranmış aracılığıyla nm malzeme Brillouin vardiyası. Sinyal-için-gürültü-oranı SBG sinyal önemli ölçüde geliştirilmiş bir ultra-dar bant sıcak rubidyum-85 buharı çentik filtresi ve bir faz duyarlı Dedektör kullanarak, varolan CW-SBS Spektrometreler ile elde ile karşılaştırıldığında. Bu gelişme SBG spectra kez, böylece yüksek hızda yumuşak malzemelerin yüksek spektral çözünürlüklü ve yüksek hassasiyetli Brillouin analizi kolaylaştırmak için 100-fold daha hızlı Alım ile ölçülmesi sağlar.
Giriş
Spontan Brillouin spektroskopisi kurulmuştur, sıvılar gibi yumuşak malzemelerin mekanik analizi için değerli bir yaklaşım olarak son yıllarda gerçek dokusu, doku hayaletler, biyolojik hücreleri1,2, 3,4,5,6,7. Bu yaklaşım, tek bir lazer örnek aydınlatan ve inelastically gelen spontan termal akustik dalgalar orta dağınık ışık örnek visko elastik özellikleri üzerinde yararlı bilgiler sağlayan bir Spektrometre tarafından toplanır. Spontan Br....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
Not: aksi belirtilmedikçe, (i) sahipleri mesaj üsleri sıkma çatal veya montaj optik tabloya temel ile sıkın nakletmeye bağlar tüm bağlanmak ve (ii) kullanımı çıkış tüm hizalama yordamları için 2-10 mW lazer gücü.
Not: kurulumundaki tüm elektrik/opto-elektronik cihazlarda açmak ve ısınma zamanı kullanmadan önce 30 dk bekleyin.
1. sonda ışın optik yol hazırlamak
- Mount ve sonda lazer fiber Kolimatör hizalayın.
Sonda lazer fiber bağlantı için
- Bağlan bir 33:67 FC/APC polarizasyon-sürdürmenin giriş lif lif splitter (bağlantı noktası FS T 1). Fiber ayırıcı (FS 1
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Rakamlar 2b ve 3b tipik noktası SBG spectra distile su ve lipid emülsiyonu doku (2,25 saçılma olaylar ve 45 cm-1zayıflama katsayısı ile) hayali örnekleri 10 ms ve 100 ms içinde anılan sıraya göre ölçülen görüntüler. Karşılaştırma için biz 10 SBG spectra ölçülen rakamlar 2a ve 3agösterildiği gibi s. Bu ölçümlerde, rubidyum-85 buharı hücre 90 ° c ~ 104 tarafından sokak pompa yansımaları inceltiyorum ve.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Şekil 1' de gösterilen sistem, sulu örnekleri yerleşimini kolaylaştıran bir optik masaya monte dikey bir 18'' x 24'' breadboard üzerinde inşa edilecek şekilde tasarlanmıştır. Sonuç olarak, kuvvetle tüm optik ve mekanik öğeleri sıkın ve pompa ve yoklama kiriş collinear ve konsantrik örnek eksen dışı geometri aydınlatıcı önce çeşitli unsurları ile olduğundan emin olmak önemlidir.
Sinyal kazancı uyarılmış Brillouin gözlemleyerek zorluklar o maskeyi sulu örnekleri (~ 10-6
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarlar ifşa gerek yok.
Teşekkürler
IR Doktora Bursu Ödülü Azrieli Vakfı için minnettar olduğunu.
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Prob diyot lazer kafası ve kontrolörü | Toptica Photonics | SYST DL-100-DFB | Miktar: 1 |
| Pompa güçlendirilmiş diyot lazer ve kontrolör | Toptica Photonics | SYST TA-pro-DFB | Miktar: 1 |
| FC / APC fiber dock | Toptica Photonics | FiberDock | Miktar: 3 |
| FC / APC fiber patchcord'u koruyan yüksek güçlü tek modlu polarizasyon | Toptica Photonics | OE-000796 | Miktar: |
| Ayarlanabilir kolimasyon optiği ile 1 FC / APC fiber kolimasyonu | Toptica Photonics | FiberOut | Miktar: 1 |
| FC / APC fiber sabit kolimatör | OZ Optik | HPUCO-33A-780-P-6.1-AS | Miktar: 1 |
| Tek modlu polarizasyon, fiber ayırıcıyı korur 33: 67 | OZ Optik | FOBS-12P-111-4 / 125-PPP-780-67 / 33-40-3A3A3A-3-1 | Miktar: 1 |
| Tek modlu polarizasyon koruma fiber ayırıcı 50: 50 | OZ Optik | FOBS-12P-111-4 / 125-PPP-780-50 / 50-40-3S3A3A-3-1 | Miktar: 1 |
| f = 25 mm, Ø 1/2" Akromatik Çift, SM05 Dişli Montaj, ARC: 650-1050 nm | Thorlabs | AC127-025-B-ML | Miktar: 1 |
| f=30 mm, & Oslash; 1" Akromatik Çift, SM1 Dişli Montaj, ARC: 650-1050 nm | Thorlabs | AC254-30-B-ML | Miktar: 2 |
| f = 50 mm, & Oslash; 1" Akromatik İkili, SM1 Dişli Montaj, ARC: 650-1050 nm | Thorlabs | AC254-50-B-ML | Miktar: 1 |
| f = 100 mm, & Oslash; 1" Akromatik Çift, SM1 Dişli Montaj, ARC: 650-1050 nm | Thorlabs | AC254-100-B-ML | Miktar: 1 |
| f=200 mm, & Oslash; 1 "Akromatik Çift, SM1 Dişli Montaj, ARC: 650-1050 nm | Thorlabs | AC254-200-B-ML | Miktar: 1 |
| ø 1/2 "Geniş Bant Dielektrik Ayna, 750-1100 nm | Thorlabs | BB05-E03 | Miktar: 4 |
| & Oslash; 1 "Geniş Bant Dielektrik Ayna, 750-1100 nm | Thorlabs | BB1-E03 | Miktar: 2 |
| 1 " Polarize ışın ayırıcı küp, 780 nm | Thorlabs | PBS25-780 | Miktar: 1 |
| & Oslash; N-BK7 koruyucu pencereli 1" Doğrusal polarizör, 600-1100 nm | Thorlabs | LPNIRE100-B | Miktar: |
| 1-3 mm Işın Çaplı Kesme Plakalı 1 Kesme İnterferometresi | Thorlabs | SI035 | Miktar: 1 |
| 6 Eksenli Kilitleme kinematik optik montaj | Thorlabs | K6XS | Miktar: 4 |
| Kompakt beş eksenli platform | Thorlabs | PY005 | Miktar: 1 |
| 5 eksenli platform için kaide montaj adaptörü | Thorlabs | PY005A2 | Miktar: 1 |
| Polaris düşük kayma ve oslash; 1/2" kinematik ayna montajı, 3 ayarlayıcı | Thorlabs | POLARIS-K05 | Miktar: |
| ø için 4 lens yuvası; 1" optik | Thorlabs | LMR1 | Miktar: Harici |
| SM1 dişleri ve Dahili SM05 dişleri olan 5 adaptör, 0.40 "kalınlığında | Thorlabs | SM1A6T | Miktar: |
| ø için 1 Rotasyon montajı; 1 "optik | Thorlabs | RSP1 | Miktar: 2 |
| 1 " Kinematik prizma montajı | Thorlabs | KM100PM | Miktar: 1 |
| Dereceli halka ile etkinleştirilen SM1 iris diyaframı | Thorlabs | SM1D12C | Miktar: 1 |
| Direğe monte iris diyaframı, & Oslash; 12,0 mm maksimum diyafram açıklığı | Thorlabs | ID12 | Miktar: Standart |
| mikrometre ile 2 1/2 "çeviri aşaması | Thorlabs | MT1 | Miktar: 3 |
| Ø 1 "Kaide direği direği, 8-32 musluk, L = 1" | Thorlabs | RS1P8E | Miktar: 1 |
| & Oslash; 1 "Kaide direği direği, 8-32 musluk, L = 1.5" | Thorlabs | RS1.5P8E | Miktar: 2 |
| & Oslash; 1 "Kaide direği direği, 8-32 musluk, L = 2" | Thorlabs | RS2P8E | Miktar: 4 |
| & Oslash; 1 "Kaide direği direği, 8-32 musluk, L = 2.5" | Thorlabs | RS2.5P8E | Miktar: 1 |
| & Oslash; 1 "Kaide direği direği, 8-32 musluk, L = 3" | Thorlabs | RS3P8E | Miktar: 4 |
| Kısa sıkıştırma çatalı | Thorlabs | CF125 | Miktar: 12 |
| Montaj tabanı | Thorlabs | BA1S | Miktar: 8 |
| PM4 Sıkıştırma Kollu Büyük V-Kelepçe, 2.5 "Uzunluğunda, Imperial | Thorlabs | VC3C | Miktar: 1 |
| &Öğr; 1/2 "Direk tutucu, yaylı altıgen kilitli kelebek vida, L = 1" | Thorlabs | PH1 | Miktar: 2 |
| ø 1/2 "Direk tutucu, yaylı altıgen kilitli kelebek vida, L = 1.5" | Thorlabs | PH1.5 | Miktar: 2 |
| Ø 1/2 "Direk tutucu, yaylı altıgen kilitli kelebek vida, L = 2" | Thorlabs | PH2 | Miktar: 6 |
| Ø 1/2 "Optik direk, SS, 8-32 ayar vidası, 1/4" -20 musluk, L = 1 " | Thorlabs | TR1 | Miktarı: 2 |
| Ø 1/2 "Optik direk, SS, 8-32 ayar vidası, 1/4" -20 musluk, L = 1.5 " | Thorlabs | TR1.5 | Miktar: 2 |
| Ø 1/2" Optik direk, SS, 8-32 ayar vidası, 1/4"-20 musluk, L = 2" | Thorlabs | TR2 | Miktar: 6 |
| Alüminyum breadboard 18 "x 24" x 1/2", 1/4 "-20 musluk | Thorlabs | MB1824 | Miktar: 1 |
| 12" breadboardlar için dikey braket, 1/4 "-20 delik, 1 adet | Thorlabs | VB01 | Miktar: 2 |
| Si fotodiyot, 40 ns Yükselme süresi, 400 - 1100 nm, 10 mm x 10 mm aktif alan | Thorlabs | FDS1010 | Miktar: 1 |
| Dalga plakası, sıfır sipariş, 1/4 dalga 780nm | Kule Optik | Z-17.5-A-.250-B-780 | Miktar: 2 |
| Dalga plakası, sıfır sipariş, 1/2 dalga 780nm | Kule Optik | Z-17.5-A-.500-B-780 | Miktar: 1 |
| Fiber bağlantılı ultra yüksek hızlı fotodedektör | Newport | 1434 | Miktar: 1 |
| Gimbal optik miror montaj Newport | U100-G2H ULTIMA | Miktar: | |
| 25 mm hareket aralığına sahip 3 lineer kademe | Newport | M-423 ve Öğr. | Miktar: 1 |
| Kilitlenebilir diferansiyel mikrometre, 25 mm kaba, 0,2 mm ince, 11 lb. yük | Newport | DM-25L | Miktar: 1 |
| XYZ Motor lineer kademe | Uygulamalı Bilimsel Enstrümantasyon | LS-50 | Miktar: 3 |
| Aşamalı kontrolör | Uygulamalı Bilimsel Enstrümantasyon | MS-2000 | Miktar: 1 |
| Numune tutucu | Ev yapımı | Özel | Miktar: 1 |
| Rubidyum 85 Düz AR kaplı pencereli Erimiş Silika spektroskopi hücresi, 150 mm uzunluk, 25 mm çap | Fotonik Teknolojiler | SC-RB85-25x150-Q-AR | Miktar: 1 |
| Termal olarak iletken ped 300 mm x 300 mm | BERGQUIST | Q3AC 300MMX300MM LEVHA | Miktar: 1 |
| Isı bandı 0.15 mm x 2.5 mm x 5 m, 4.29 W / m | KANTHAL | 8908271 | Miktar: 1 |
| Politetrafloroetilen bant 1/2 '' x 12 m | Teflon bant | RGB | Miktar: 1 |
| Yansıtan Bragg ızgara bant geçiren filtre | OptiGrate | SPC-780 | Miktar: 1 |
| Yüksek frekanslı aousto optik modülatör | Gooch ve Housego | 15210 | Miktar: 1 |
| Aousto optik modülatör RF sürücüsü, frekans: 210 MHz | Gooch ve Housego | MHP210-1ADS2-A1 | Miktar: 1 |
| Yüksek frekanslı kilitli amplifikatör | Stanford Araştırma Sistemleri | SR844 | Miktar: 1 |
| Frekans sayacı | Faz Matrisi | EIP 578B | Miktar: 1 |
| Keyfi fonksiyon Jeneratör | Tektronix | AFG2021 | Miktar: 2 |
| Veri toplama (DAQ) modülü | Ulusal Enstrümanlar | NI USB-6212 BNC | Miktar: 1 |
| Veri toplama (DAQ) yazılımı | Ulusal Enstrümanlar | LabVIEW 2014 | Miktar: 1 |
| Düzenlenmiş DC güç kaynağı ve nbsp; çift 0-30V 5A | MEILI | MCH-305D-ii | Miktar: 1 |
| Termokupl | MRC | TP-01 | Miktar: 1 |
| Termometre | MRC | TM-5007 | Miktar: 1 |
| Koaksiyel alçak geçiren filtre DC-1.9 MHz | Mini Devreler | BLP-1.9 + | Miktar: 1 |
| % 20 lipid emülsiyonu | Sigma-Aldrich | I141-100ml | Miktar: 1 |
| yuvarlak 25 mm çaplı kapak camı kalınlığı: 1 # | Menzel Glaser | 150285 | Miktar: 1 |
| Hesaplama yazılımı | Matematik Çalışmaları | MATLAB 2015a |
Kaynaklar
- Koski, K. J., Akhenblit, P., McKiernan, K., Yarger, J. L. Non-invasive determination of the complete elastic moduli of spider silks. Nat. Mater. 12 (3), 262-267 (2013).
- Palombo, F., Madami, M., Stone, N., Fioretto, D. Mechanical mapping with chemical specificity b....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
