Name: Ölçme ve Atomik Hidrojen ve iki atomlu moleküler AIO, C Analizi 2, CN, ve TiO Spectra takiben lazer kaynaklı Optik Dağılımı (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-02-14T14:45:00.000+00:00
Duration: 9 min 40 s
Description: Keşfedin lazer kaynaklı optik dağılım yöntemiyle atomik ve moleküler emisyon spektrumlarının zaman çözümlü analizini. Bu teknik plazma fizikçilerinin elektron yoğunluğu ve sıcaklık gibi özellikleri belirlemesine olanak tanır.

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

Yazarlar Diatomik moleküler çizgi güçlü hesaplama faiz ve tartışma için Sayın JO Hornkohl teşekkür ederim. Bu çalışma kısmen Tennessee Uzay Enstitüsü Üniversitesi Lazer Uygulamaları Merkezi tarafından desteklenmektedir.

1.. Optik Sistem Kurulumu <ol><li> 1064 nm dalga boyu ışık geçmesine ve bir ışın halinde dökümü diğer geçici lazer radyasyonu yansıtmak için izin lazer çıkışında bir ışın ayırıcı yerleştirin. </li><li> Işın ayırıcı yansıyan lazer radyasyonunun bir kısmını kaydetmek için bir yüksek hızlı bir PIN fotodiyot detektörü yerleştirin. YAG lazer cihazı: fonksiyon jeneratör ve Nd Q-anahtarlama oluşum tetikleme açısından optik darbe izlemek için koaksiyel kablo ile osiloskopa bu dedektörü bağlayın. </li><li> Spektrometrenin yarık kiriş paralel konumlandırmak için üç IR yansıtma aynası hizalayın. </li><li> Spektrometre yarık optik arıza plazma paralel oluşturmak için ışın odaklamak için çeviri aşamasında yukarıda bir mercek yerleştirin. Yarığın üzerine plazma görüntülenmesi amacıyla iki kuvars lens hizalayın. İki odaklama lensi en uygun şekilde nihai lens bir APER sahiptir, yani, spektrometre tasarımı maçspektrometrenin dahili optik f # ile af # özdeş gerçekleştirmek için Ture. </li><li> 380 nm, yukarıda ölçümleri için, bir kesik-on filtre, iki lens arasında 380 nm altında radyasyonu bloke etmek amacıyla yerleştirin. Cut-on filtre ölçülen spektrumları (nedeniyle ızgaranın 2. sırasına) mümkün UV katkıları bastırır. </li></ol> 2. Veri Toplama Ayarı <ol><li> 10 Hz elde etmek için bir özel inşa böl-by-beş devresine 50 Hz üçgen dalga sağlayan bir dalga formu fonksiyonu jeneratör bağlayın. Optik çok kanallı analizör (OMA) 50 Hz ve Nd flaş lambalar işletilen: YAG lazer eşzamanlı 10 Hz&#39;de işletilmektedir. Bir de darbeli lazer radyasyonunun oranında eşzamanlı çalışan, OMA yerine bir ICCD kullanabilir. </li><li> Bir dijital gecikme jeneratör özel inşa böl-by-beş devrenin çıkışlarının birini bağlayın. Devam için YAG flaş lambaları ve başka çıkış: Nd senkronize bir çıkışını kullanınrol lineer diyot dizisi kuvvetlendirici ve optik kanallı analizörü tetikler. Yine, yerine yoğunlaştırılmış lineer diyot dizi ve OMA biri bir ICCD kullanabilirsiniz. </li><li> Bir osiloskop ve bir darbe jeneratör lazer cihazının ayarlanabilir tetik röle çıkışı. Darbeli lazer radyasyonu optik arıza nesil veya lazer ablasyon için ne zaman hazır olacağını Osiloskop izlemek için kullanılacaktır. </li><li> Yoğunlaştırılmış lineer diyot dizisi için dijital sinyal jeneratörünün yüksek voltaj çıkışını bağlayın. </li><li> Osiloskopa darbe jeneratörünün diğer çıkışını bağlayın. </li><li> OMA yoğunlaştırılmış lineer diyot dizisi çıkışını bağlayın. </li></ol> 3. Senkronizasyon ve Ölçme <ol><li> Çıkışına 50 ± 1 Hz&#39;de çalışan bir üçgen darbe dalga formu fonksiyonu jeneratör ayarlayın. Bu fonksiyon jeneratör ana frekansını sağlar. Bir özel inşa böl-by-beş devre ve dijital gecikme jeneratör ac için kullanılırsenkronizasyonu papaz. </li><li> Su soğutma sistemi ve lazer cihazı için güç kaynağı başlatın. Lazer etkinleştirin. </li><li> Nd çıkış diyafram seyahat için lazer radyasyonu için zaman belirleyin aşağıdaki gibidir: spektrometre yarığın önündeki alana YAG lazer: ışık yolu mesafeyi ölçün ve hız-of-ışığı kullanarak transit zamanı hesaplamak. Bir sonraki adımda kapı gecikme zaman ayarı bu transit süre için hesap. </li><li> Dijital darbe üreteci üzerinde, ölçme ve optik arıza veya lazer ablasyon darbesinden gecikme süresi için kapı genişliğini ayarlamak ve gecikme süresini izlemek için osiloskop kullanın. Gecikme süresi dökümü gerçekleştikten sonra veri toplama için ne kadar bekleyeceğini belirler. Kapı genişliği diyot dizisi plazma radyasyona maruz kaldığı süre belirler. </li><li> Havada optik arıza oluşturmak ve / veya ablasyon oluşacak şekilde translasyon sahnede bir numuneyi. Görüntü spektrometre yarık üzerine Mikoplazma. </li><li> Yoğunlaştırılmış lineer diyot dizi ve optik çok kanallı analizör (veya bir ICCD ile) ile ölçüm ve kayıt verileri başlayın. </li></ol> 4. Dalgaboyu Kalibrasyon <ol><li> Neon, cıva, ve hidrojen lambaları: standart kalibrasyon lambaları rekor spektrumları. Plazma oluşturulan yerinde koymak lambaları ile deneysel düzenleme kullanın. </li><li> Lambalardan bilinen dalga boylarını kullanarak, piksel-dalga boyu yazışma elde etmek için bir doğrusal ya da kübik fit gerçekleştirin. Doğru bir kalibrasyon amacı, genellikle spektrumu ölçümü ile ilişkilidir için doğrusal olmayan düzeltmektir. </li><li> H, C 2, CN, ve ilgi TiO spektral bölgeleri için kalibrasyon tekrarlayın. </li></ol> 5. Yoğunluğu Kalibrasyon <ol><li> Tungsten kalibrasyon lambasını açmak ve ısınmak için bekleyin. </li><li> Etkin lamba sıcaklığını ölçmek için bir optik pirometre kullanın. </li><li> R deneysel düzenleme kullanmaEtkin lambanın spektrumu ECORD. </li><li> Bir giriş parametresi olarak ölçülen sıcaklık kullanılarak Plank radyasyon hukukun bir cisim eğrisi hesaplanır. </li><li> Aktif lamba spektrumu hesaplanan eğri takınız. Faktörlerin belirlenmesi ile hesaplanan eğriden kaydedildi yoğunlukları. Dedektörün dalga boyu bağımlı duyarlılık için kaydedilen spektrumları düzeltmek için bu faktörleri uygulayın. </li><li> Spektrometre kullanılan her bölge için bu işlemi tekrarlayın. </li></ol> 6. Veri Transferi <ol><li> Dosya transferleri için ortamı hazırlayın. </li><li> Her bir veri ölçümü için, ortam üzerine kaydedin. </li><li> Bu orta almak ve bir iş bilgisayarınıza üzerinde dosya upload. </li></ol> 7. Hazırlık Dosya <ol><li> Her dosya için, bölümlere kaydedilen verileri içeren birini, ve başlangıç ​​dalga boyu ve veri noktası başına ortalama dalgaboyu kaymasını belirterek diğerlerini ayrıştırmak. </li><li> Maç için yeni bir dosya oluşturmak için bu bölümleri kullanınKaydedilen veriler ile dalga boyları. </li></ol> 8. Diatomik Moleküler Analizi <ol><li> Dalgaboyu dosya ve ilgili hat gücü dosyasını seçin. </li><li> Offset temel seçin. <ol><li> Ofset, sürekli lineer veya kuadratik ayarlayın. </li><li> Ilgili katsayıları sabit veya değişken değerler ya ayarlayın. </li></ol></li><li> Sabit veya farklı da olabilir her ikisi de çözünürlük ve sıcaklığını ayarlayın. </li><li> Ölçülen spektrumları uygun olması sentetik spektrumları için uyum toleransını ayarlayın. </li><li> Bir Nelder-Mead algoritması kullanarak deneysel spektrumları hesaplanan takınız. </li><li> Her ölçüm için hesaplanan spektrumları iyi uydurma parametreleri kullanarak, kullanılan çeşitli zaman gecikmeler ve kapı genişlikleri gözlenen Mikroplazma parametrelerini anlaması. </li></ol>

<ol><li>Miziolek, A. W., Palleschi, V., Schechter, I. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMiziolek%2C+AW+%22Laser+Induced+Breakdown+Spectroscopy%22">Laser Induced Breakdown Spectroscopy</a>. , Cambridge University Press. New York. (2006).</li>
<li>Cremers, D. E., Radziemski, L. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCremers%2C+DE+%22Handbook+of+laser-induced+Breakdown+Spectroscopy%22">Handbook of laser-induced Breakdown Spectroscopy</a>. , John Wiley. New York. (2006).</li>
<li>Singh, J. P., Thakur, S. N. Laser Induced Breakdown Spectroscopy. , Elsevier Science. New York. (2007).</li>
<li>Hahn, D. W., Omenetto, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser-induced+breakdown+spectroscopy+%28LIBS%29%2C+Part+I%3A+review+of+basic+diagnostics+and+plasma-particle+iterations%3A+still-challenging+issues+within+the+analytical+plasma+community%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Spectrosc%22%5BJournal%5D)">Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS), Part I: review of basic diagnostics and plasma-particle iterations: still-challenging issues within the analytical plasma community.</a> Appl. Spectrosc. 64, (2010).</li>
<li>Hahn, D. W., Omenetto, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser-induced+breakdown+spectroscopy+%28LIBS%29%2C+Part+II%3A+review+of+instrumental+and+methodological+approaches+to+material+analysis+and+applications+to+different+fields%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Spectrosc%22%5BJournal%5D)">Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS), Part II: review of instrumental and methodological approaches to material analysis and applications to different fields.</a> Appl. Spectrosc. 66, 347 (2012).</li>
<li>Parigger, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atomic+and+molecular+emissions+in+laser-induced+breakdown+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Spectrochim.+Acta+Part+B%22%5BJournal%5D)">Atomic and molecular emissions in laser-induced breakdown spectroscopy.</a> Spectrochim. Acta Part B. 79, 4-16 (2013).</li>
<li>Konjević, N., Lesage, A., Fuhr, J. R., Wiese, W. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+Stark+widths+and+shifts+for+spectral+lines+of+neutral+and+ionized+atoms%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+Ref.+Data%22%5BJournal%5D)">Experimental Stark widths and shifts for spectral lines of neutral and ionized atoms.</a> J. Phys. Chem. Ref. Data. 31, 819-927 (2002).</li>
<li>Oks, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stark+broadening+of+hydrogen+and+hydrogen-like+spectral+lines+in+plasmas%3A+the+physical+insight%5BTitle%5D)+AND+%22Alpha+Science+Int%22%5BJournal%5D)">Stark broadening of hydrogen and hydrogen-like spectral lines in plasmas: the physical insight.</a> Alpha Science Int. , Oxford. (2006).</li>
<li>Parigger, C. G., Dackman, M., Hornkohl, J. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time-resolved+spectroscopy+measurements+of+hydrogen-alpha%2C+-beta%2C+and+-gamma+emissions%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Opt%22%5BJournal%5D)">Time-resolved spectroscopy measurements of hydrogen-alpha, -beta, and -gamma emissions.</a> Appl. Opt. 47, (2008).</li>
<li>Parigger, C. G., Oks, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrogen+Balmer+series+spectroscopy+in+laser-induced+breakdown+plasmas%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+Rev.+Atom.+Mol.+Phys%22%5BJournal%5D)">Hydrogen Balmer series spectroscopy in laser-induced breakdown plasmas.</a> Int. Rev. Atom. Mol. Phys. 1, 13-23 (2010).</li>
<li>Lucena, A. D., Tobaria, L. M., Laserna, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+challenges+and+insights+in+the+detection+and+spectral+identification+of+organic+explosives+by+laser+induced+breakdown+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Spectrochim.+Acta+Part+B%22%5BJournal%5D)">New challenges and insights in the detection and spectral identification of organic explosives by laser induced breakdown spectroscopy.</a> Spectrochim. Acta Part B. 66 (1), 12-20 (2011).</li>
<li>Swafford, L. D., Parigger, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+hydrogen+Balmer+Series+lines+following+laser-induced+optical+breakdown+in+laboratory+air%5BTitle%5D)+AND+%22Accepted%2C+Int.+Rev.+Atom.+Mol.+Phys%22%5BJournal%5D)">Measurement of hydrogen Balmer Series lines following laser-induced optical breakdown in laboratory air.</a> Accepted, Int. Rev. Atom. Mol. Phys. 4 (1), (2013).</li>
<li>Hornkohl, J. O., Nemes, L., Parigger, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spectroscopy+of+Carbon+Containing+Diatomic+Molecules%5BTitle%5D)+AND+%22Spectroscopy%2C+Dynamics+and+Molecular+Theory+of+Carbon+Plasmas+and+Vapor%22%5BJournal%5D)">Spectroscopy of Carbon Containing Diatomic Molecules.</a> Spectroscopy, Dynamics and Molecular Theory of Carbon Plasmas and Vapor. Nemes, L., Irle, S. , World Scientific. Singapore. 113-165 (2011).</li>
<li>Parigger, C., Hornkohl, J. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diatomic+molecular+spectroscopy+with+standard+and+anomalous+commutators%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+Rev.+Atom.+Mol.+Phys%22%5BJournal%5D)">Diatomic molecular spectroscopy with standard and anomalous commutators.</a> Int. Rev. Atom. Mol. Phys. 1, 25-43 (2010).</li>
<li>Parigger, C. G., Hornkohl, J. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Computation+of+AlO+emission+spectra%5BTitle%5D)+AND+%22Spectrochim.+Acta+Part+A%22%5BJournal%5D)">Computation of AlO emission spectra.</a> Spectrochim. Acta Part A. 81, 404-411 (2011).</li>
<li>Hermann, J., Peronne, A., Dutouquet, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+the+TiO-%CE%B3+System+for+temperature+measurements+in+laser-induced+plasma%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+B%3A+At.+Mol.+Opt.+Phys%22%5BJournal%5D)">Analysis of the TiO-γ System for temperature measurements in laser-induced plasma.</a> J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 34, 153-164 (2001).</li>
<li>Woods, A. C., Parigger, C. G., Hornkohl, J. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurements+and+analysis+of+titanium+monoxide+spectra+in+laser-induced+plasma%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Measurements and analysis of titanium monoxide spectra in laser-induced plasma.</a> Opt. Lett. 37, 5139-5141 (2012).</li>
<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>
<li>Surmick, D. M., Parigger, C. G., Woods, A. C., Donaldson, A. B., Height, J. L., Gill, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+emission+Spectra+of+Aluminum+Monoxide+in+a+Solid+Propellant+Flame%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+Rev.+Atom.+Mol.+Phys%22%5BJournal%5D)">Analysis of emission Spectra of Aluminum Monoxide in a Solid Propellant Flame.</a> Int. Rev. Atom. Mol. Phys. 3 (2), 2-137 (2012).</li>
<li>Woods, A. C., Parigger, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time-resolved+Temperature+Inferences+Utilizing+the+TiO+A3%CF%86%E2%86%92X3%CE%94+Band+in+Laser-induced+Plasma%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+Rev.+Atom.+Mol.+Phys%22%5BJournal%5D)">Time-resolved Temperature Inferences Utilizing the TiO A3φ→X3Δ Band in Laser-induced Plasma.</a> Int. Rev. Atom. Mol. Phys. 3 (2), 103-111 (2012).</li>
</ol>

Tüm yazarlar, hiçbir rakip mali çıkarlarını olmadığını beyan ederim.

Ölçüm protokolü ve temsili sonuçlar çözülmesi zaman daha burada tartışılır. Bu yoğunlaştırılmış doğrusal diyot dizisi ve OMA (ya da ICCD) &#39;nin 50 Hz çalışma frekansı ile, 10 Hz bir hızda üretilen lazer darbeleri, senkronize edilmesi önemlidir. Bundan başka, lazer atımlarının ve yoğunlaştırılmış doğrusal diyot dizi (ya da seçenek olarak ICCD) kapısının açılması doğru zamanlama gereklidir. Deney şematik belirtilen dalga üreteci, lazer darbeleri senkronize etmek için kullanılan ve optik kanallı analizörü ile gerçekleşt...

Lazer kaynaklı arıza spektroskopisi (LIBS) teknikleri 1-5 atom 6-12 uygulamaları ve lazer radyasyonu ile oluşturulan plazmanın 13-20 moleküler çalışmalar var. Zaman çözüldü spektroskopisi plazmanın geçici özelliklerinin tespiti için gereklidir. Adı ancak iki plazma parametreleri sıcaklık ve elektron yoğunluğu, plazma arıza makul bir teorik bir model kullanılabilir Resim ölçülebilir. Atomik ve moleküler emisyonları serbest elektron radyasyon ayrılık bize doğru geçici fenomenleri keşfetmek sağlar. Belirli bir zamansal pencerede odaklanarak, bir plazma çürüme &quot;dondurma&quot; ve böylece doğru spektroskopik parmak izi elde edebilirsiniz. LIBS çeşitli uygulamalar vardır ve alanında yayıncılık araştırmacı sayısına göre ölçülen zaman yakın LIBS-teşhis faiz önemli bir artış göstermektedir. Pico ve femtosecond üretilen Mikoplazma devam ait değildirAraştırma ilgi, ancak, tarihsel deneysel KIBS düzenlemeler nanosaniye lazer radyasyonu kullanmaktadır. Şekil 1, lazer kaynaklı arıza spektroskopisi için tipik bir deneysel düzenleme gösterir. Bu protokol için, başlangıç ​​ışın için işlevsel analizi enerji 1064 nm kızılötesi dalga boyunda, 75 mJ darbenin mertebesindedir. Gerektiğinde bu darbe enerjisi ayarlanabilir. . Plazma spektrometresi ile dağıtılmış ve Yoğunlaştırılmış 2 boyutlu Charge Coupled Device (ICCD) üzerine görüntülenmiş alternatif olarak, yoğunlaştırılmış doğrusal bir diyot dizisi ve OMA veya, ile ölçülür Şekil 2 zamana bağlı deneyler için zamanlama diyagramı göstermektedir: darbe senkronizasyonu okuma, lazer darbe tetiklemeli, lazer yangın ve kapı açık gecikme ile lazer radyasyonu. Başarılı zaman çözüme spektroskopisi çeşitli kalibrasyon prosedürleri gerektirir. Bu prosedürler geri, dalgaboyu kalibrasyonu dahilzemin düzeltme, ve en önemlisi, detektörün duyarlılık düzeltme. Duyarlılık veri ölçülür ve model spektrumlarının karşılaştırılması için önemlidir düzeltildi. Sinyal-gürültü oranının artması için, birden çok lazer kaynaklı arıza olayları kaydedilir.

<table><tbody><tr><td>Özel Kutu</td><td>UTSI</td><td>Yok</td><td>Sinyal bölücü ve saç kremi. Bunun yerine bir osiloskop kullanılabilir.</td></tr><tr><td>Dört Kanallı Dijital Gecikme/Darbe Jeneratörü</td><td>Stanford Research Systems, Inc.</td><td>Model DG535</td><td>Şirketler: Tequipment, diyAudio</td></tr><tr><td>Dört Kanallı Renkli Dijital Fosfor Osiloskop</td><td>Tektronix</td><td>TDS 3054</td><td>500 MHz - 5 GS/sn, Şirketler: Amazon, Tektronix, Fluke, Agilent Technologies, Pico Technology</td></tr><tr><td>Wavetek FG3C Fonksiyon Jeneratörü</td><td>Wavetek</td><td>FG3C</td><td>Şirketler: Tequipment, Stanford Araştırma Sistemleri, BK Hassas</td></tr><tr><td>Nd:YAG Lazer</td><td>Kuantum-Işını</td><td>DCR-2A(10) PS</td><td>Lazer radyasyonu, Sınıf IV.&nbsp; Şirketler: Lambda Fotometri, Continuum, Elips, Newport</td></tr><tr><td>Si Önyargılı Dedektör</td><td>Thorlabs</td><td>DET10A/M</td><td>200-1.100 nm, ND10A yansıtıcı filtreli. Şirketler: Canberra, Edmund Optics</td></tr><tr><td>Nd:YAG Lazer Çizgi Aynası, 1,064 nm</td><td>Thorlabs</td><td>NB1-K13</td><td>Şirketler: Edmund Optics, Newport</td></tr><tr><td>1 Erimiş Silika Bi-Dışbükey Lens, kaplamasız</td><td>Newport</td><td>SBX031</td><td>Şirketler: Edmund Optics, Thorlabs</td></tr><tr><td>2 in Fused Silica Plano-Convex lens, kaplamasız</td><td>Newport</td><td>SPX049</td><td>Dışbükey lens, f/4.&nbsp; Şirketler: Edmund Optics, Thorlabs</td></tr><tr><td>Spectrograph</td><td>Instruments S.A. bölümü Jobin-Yvon</td><td>HR 640</td><td>Şirketler: Andor, Newport, Horiba</td></tr><tr><td>Spectrograph Instruments SA bölümü için manuel ve elektronik kontrolör</td><td>Jobin-Yvon</td><td>Model 980028</td> Spectrograph Mega 4000 Mega Model 129709 için <td>manuel ve elektronik kontrolör Spectrograph</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>için bilgisayar arayüzüAğ Geçidi 2000 Crystal Scan 1024 monitör</td><td>Bilgisayar arayüzü için</td><td>Ağ Geçidi</td><td>PMV14AC</td> Monitör</tr><tr><td>20 MHz Osiloskop</td><td>BK Hassas</td><td>Model 2125</td><td>Şirketler: Amazon, Tektronix, Fluke, Agilent Technologies, Pico Technology</td></tr><tr><td>6040 Evrensel Darbe Jeneratörü</td><td>Berkeley Nucleonics Corporation</td><td>Model 6040</td><td>Şirketler: Agilent Technologies, Tektronix, Quantum Composers</td></tr><tr><td>6040 Evrensel Darbe Jeneratörü</td><td>Berkeley Nucleonics Corporation</td><td>Model 202</td><td>H'ye ayrı bileşen 6040 Evrensel Darbe Jeneratörü</td></tr><tr><td>ICCD Kamerasına</td> ayrı bileşen <td>EG& G Parc</td><td>Model 46113</td><td>Şirketler: Andor, Standford Bilgisayar Optik, LaVision, Hamamatsu</td></tr><tr><td>OMA III</td><td>EG& G Parc</td><td>Model 1460</td><td>Spektral veri toplama ve analizi. Ünite durduruldu, bilgisayarlara yüklenen yazılımla değiştirildi.</td></tr></tbody></table>

Ölçme ve atomik hidrojen ve iki atomlu moleküler aio, c analizi<sub&gt; 2</sub&gt;, cn, ve tio spectra takiben lazer kaynaklı optik dağılımı

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

Bu çalışmada, lazerle endüklenmiş bir ışıksal bozulma aşağıdaki atom ve iki atomlu spektrumları zamana bağlı ölçümler mevcut. Tipik bir düzenleme, LIBS kullanılır. 1064 nm temel dalga boyunda 10 Hz&#39;lik bir frekansta YAG lazer: Burada bir Nd çalışır. 190 mJ / nabız anenergy ile 14 NSEC darbeleri optik arıza veya hava lazer ablasyon bir plazma oluşturmak için 50 mikron spot büyüklüğü odaklanmıştır. Mikroplazma 0.6 m spektrometre giriş yarık üzerine görüntülü ve spektrumları bir yoğunlaştırılmış lineer diyot dizisi ızgara 1.800 oluklar / mm ve optik çok kanallı analizör (OMA) veya bir ICCD kullanılarak kaydedilir. Ilgi elektron yoğunluğunu anlaması için hidrojen Balmer serisinin Stark-genişletti atom çizgilerdir. Ayrıca alüminyum monoksit (AIO) ait iki atomlu emisyon spektrumları sıcaklık ölçümleri üzerinde durmak, karbon (C 2), siyanojen (CN) ve titanyum monoksit (TiO). Deneysel prosedürleri içerir wavelength ve duyarlılık kalibrasyonları. Kaydedilen moleküler spektrumlarının analizi tablo satır güçlü olan verilerin takılması ile gerçekleştirilir. Dahası, Monte-Carlo tipi simülasyonları hata marjları tahmin yapılmaktadır. Zamana bağlı ölçümler LIBS sık karşılaşılan geçici plazma için gereklidir.

LIBS yeterli bir plazma oluşturmak için bir örnek iyonize etmek için darbeli lazer radyasyon kullanır. Katı yüzeylere lazerle ablasyon numunenin yüzeyi üzerinde plazma üretecek gaz halindeki maddelerin, lazer kaynaklı arıza, uyarım ışının odak bölgesi ile ilgili ortalanır plazma oluşturur. Plazma nanosaniye dökümü bakliyat için 100 GW / cm 2 sipariş üzerine optik radyasyon odaklanarak tarafından oluşturulur. , Lazer ablasyon plazma üretmek için genellikle 1 GW / cm 2 fazlasıyla yeterli. Neden olduğ...

Zaman çözülmesi atomik ve moleküler Diatomik türler LIBS kullanılarak ölçülür. Spektrumlar Nd optik arıza plazmanın nesil sonra çeşitli zaman gecikmeleri toplanır: YAG lazer ışını ve elektron yoğunluğu ve sıcaklık anlaması için analiz edilir.

Ölçme ve Atomik Hidrojen ve iki atomlu moleküler AIO, C Analizi<sub&gt; 2</sub&gt;, CN, ve TiO Spectra takiben lazer kaynaklı Optik Dağılımı

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

Aşağıdaki deneyin genel amacı, lazerle indüklenen bir kıvılcım oluşumunu takiben atom ve/veya molekül emisyonlarının zamana bağlı çözünürlüklü spektral imzalarını ölçmek ve analiz etmektir. Bu işlem, 1064 nanometre dalga boyundaki darbeli lazer radyasyonunun, havada kırılma veya numune ablasyonu için bir hedef bölgeye odaklanmasıyla gerçekleştirilir. İkinci adım olarak, zamana bağlı çözünürlüklü atomik ve/veya moleküler spektrumları ölçmek için dedektörün optik plazma oluşumuna göre zaman gecikmesini ayarlayın.Ardından, deneysel sonuçları hazırlamak amacıyla kaydedilen veriler dalga boyu ve şiddet açısından kalibre edilir. Teorik öngörülerle karşılaştırmak için, tekniğin diatomik rekombinasyon spektrumlarından sıcaklığı belirlemek ve plazmadaki atomik ve moleküler türlerin zaman içindeki evrimini incelemek için kullanılabileceğini gösteren sonuçlar elde edilir. Bu tekniğin elektriksel boşalma gibi mevcut yöntemlere göre temel avantajı, lazerle indüklenmiş optik kırılmanın gerçekleştirilmesinin nispeten kolay olmasıdır.Bu yöntem, yanıcı sıvıların, katıların ve gazların lazerle ateşlenmesi gibi yanma alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Atomik ve moleküler spektrumlar da yanma süreçlerinin anlaşılmasında faydalıdır. Bu yöntem lazerle tetiklenen fenomenler hakkında bilgi sağlayabildiği gibi, darbeli buhar biriktirme gibi diğer sistemlere de uygulanabilir.Dahası, detaylı spektral analiz astrofiziksel plazmanın anlaşılmasına yardımcı olabilir. Genel olarak konuşmak gerekirse, bu yöntemde yeni olan kişiler; iyi ve doğru bir zamanlama gerçekleştirmek ve deneysel verilerde iyi bir sinyal-gürültü oranı elde etmek için gereken dalga boyu, kalibrasyon ve yoğunluk kalibrasyonunda yüksek doğruluk sağlama gereklilikleri nedeniyle zorluk yaşayacaklardır. Bu yöntemin görsel demonstrasyonları kritik öneme sahiptir.Çeşitli rakip plazma dinamiği fenomenleri nedeniyle, erken zaman ölçüm adımlarının öğrenilmesi zordur. Bu deneyin bileşenleri iki optik masa üzerine kurulmuştur. Lazer bir masada, spektrometre ise diğer masadadır.Deneyleri gerçekleştirmek için kullanılan bu düzeneğin taslağı şematik olarak gösterilmiştir; işlemleme neodyum YAG lazer ile başlanır ve çıkış, 1064 nanometre ışığın geçmesine izin veren bir ışın ayırıcıya yönlendirilir. Işın ayırıcıdan yansıyan lazer radyasyonunun bir kısmını kaydetmek için PIN hızında bir fotodetektör kullanılır. Optik darbeyi izlemek için bu fotodetektör, koaksiyel bir kablo ile osiloskoba bağlanır.Işın ayırıcıdan sonra, ışını spektrometrenin yarığına paralel konumlandırmak için sıralı kızılötesi yansıtıcı aynalar kullanılır. Bu ayna, ışını yarığa paralel ve bir odaklama elemanına doğru yönlendirir. Işını odaklamak ve spektrometre yarığına paralel optik kırılma plazması oluşturmak için translasyon tablası üzerindeki bir mercek kullanın.Ardından, 380 nanometrenin üzerindeki ölçümler için yarık üzerindeki plazmayı görüntülemek amacıyla iki kuvars merceği hizalayın. İki mercek arasına bir kesme filtresi yerleştirin. Plazma oluşturulduğunda, spektrumu spektrometre tarafından dağıtılır.Spektrum, optik çok kanallı bir analizöre bağlı olan güçlendirilmiş doğrusal bir diyot dizisi ile kaydedilir. Veri toplama işlemine hazırlanmak için, bir bölme beş devresi evirme kutusuna 50 hertz'de üçgen dalga üreten bir fonksiyon jeneratörü bağlayın. Bölme beş devresinin bir çıkışından gelen 10 hertz'lik sinyali, dijital bir geciktirme jeneratörüne giriş olarak kullanın.Neodimyum YAG flaş lambalarının 10 hertz frekansta çalışmasını senkronize etmek için dijital geciktirme üretecinin bir çıkışını kullanın. Diyot dizilimli yoğunlaştırıcı ve 50 hertz'de çalışan optik çok kanallı analizörün tetikleyicilerini kontrol etmek için dijital geciktiricinin sink box üzerinden geçen başka bir çıkışını kullanın. Ardından, lazerin ayarlanabilir tetikleme çıkışını bir osiloskopa ve bir darbe üretecine aktarın.Ardından, darbe jeneratörünün çıkışlarını yoğunlaştırılmış lineer diyot dizisine ve osiloskoba bağlayın. Son olarak, yoğunlaştırılmış lineer DDE'yi optik çok kanallı analizöre bağlayın. Lazerlerle çalışma konusunda gerekli güvenlik önlemlerini alın.Fonksiyon jeneratörünü 50 hertz üçgen darbe verecek şekilde ayarlayarak ölçümlere başlayın. Soğutma sistemini ve güç kaynağını başlatarak lazeri çalışmaya hazır hale getirin. Ardından, dijital darbe jeneratörü üzerinden lazeri etkinleştirin.DIO dizisinin plazma radyasyonuna ne kadar süre boyunca maruz kalacağını belirlemek için kapı genişliğini ayarlayın. Ayrıca, kırılmadan sonra veri toplama işlemi için ne kadar süre bekleneceğini belirleyen gecikme süresini ayarlayın. Havada optik kırılmayı başlatın, mikroplazmayı spektrometre yarık üzerine görüntüleyin ve verileri kaydedin.Plazma verileri toplandıktan sonra, spektrometre, DIO dizisi ve optik çok kanallı analizör dahil olmak üzere optik sistemin kalibrasyonunu başlatmak ve doğrusal olmayan durumları düzeltmek için lazeri kapatın. Plazma ölçümlerinde, standart kalibrasyon lambalarını plazmanın oluştuğu konuma yerleştirin. Yoğunluk kalibrasyonuna başlamak için, ilgilenilen spektral bölgelerdeki piksel-dalga boyu eşleşmesini elde etmek amacıyla toplanan verileri bilinen dalga boyları ile uydurun.Bir tungsten lambayı açın ve ısınmasını bekleyin. Ardından, sıcaklığını ölçmek için bir optik porometre kullanın. Sonrasında, lambayı plazmanın oluşturulduğu yere yerleştirin ve spektrumunu kaydetmek için düzeneği kullanın.Ölçülen sıcaklığı kullanarak bir siyah cisim eğrisi hesaplayın ve bunu spektrometrenin kullanıldığı her bir spektrum bölgesi için ölçülen spektrum ile karşılaştırın. İdeal yoğunluğun kaydedilen yoğunluğa oranını dalga boyunun bir fonksiyonu olarak belirleyin. Kaydedilen spektrumları sonraki veri analizlerinde düzeltmek için bu faktörleri uygulayın.Burada cihaz, 107 kilopascal gaz halindeki hidrojende hidrojen Balmer alfa çizgisini kaydetmek için kullanılmıştır. 1000 ardışık optik kırılma olayının spektrumları, 42 nanosaniyelik zaman gecikmesi için spektrometre yarık yüksekliği boyunca çözümlenmiştir. Maksimum kırmızıya kayma 1,2 nanometredir.Maksimum elektron yoğunluğu 0,32 × 10²⁵ elektron/m³'tür. Burada, titanyum oksidin ilk uyarılmış triplet PHI durumundan, titreşim seviyesi farkları sıfıra eşit olan temel duruma elektronik geçişine ait spektrum gösterilmiştir. Siyah renkle belirtilen ölçülen spektrum 95 µs'lik bir zaman gecikmesi kullanılarak kaydedilmiştir ve kırmızı renkteki 2 µs'lik kapı genişliği, 0,09 nm spektral çözünürlük ve 3.300 K sıcaklık kullanılarak elder mead uyum algoritması ile verilere yapılan bir uyumlama sonucudur.Başka bir örnek olarak, burada alüminyum monoksitin rotasyonel vibrasyonel spektrumu yer almaktadır. Geçiş, titreşim seviyesi farkları sıfıra eşit olan ikinci uyarılmış dublet sigma artı durumlarından temel duruma doğrudur.Yine, ölçülen spektrum siyahtır. Bu durumda, zaman gecikmesi 45 microseconds ve kapı genişliği beş microseconds idi. Kırmızı ile gösterilen uyulmuş spektrum, 0.09 nanometers spektral çözünürlük ve 3, 900 kelvin sıcaklık kullanılarak hesaplanmıştır.Bu prosedür gerçekleştirilirken, darbe genişliği, odaktaki darbe şekli ve darbe başına enerji gibi temel lazer radyasyon parametrelerinin kaydedilmesi önemlidir. Bu prosedürün ardından kaydedilen verilerin kalibre edilmesi ve yeniden kalibre edilmesi de önem taşımaktadır. Plazmadaki türlerin uzaysal dağılımı gibi ek soruları yanıtlamak için lazerle uyarılmış floresans gibi diğer yöntemler kullanılabilir.Erken gelişim aşamasının ardından bu teknik, örneklerin uzaktan analiz edilmesini sağlayan lazerle uyarılmış spektroskopinin yolunu açmış; örneğin, Mars'taki martian kayalarının analiz edilmesine imkan tanımıştır. Bu videoyu izledikten sonra, zaman çözünürlüklü kayıtların nasıl alınacağı konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.Spektrumlar Lazer radyasyonunun son derece tehlikeli olabileceğini ve lazer açıkken her zaman lazer koruyucu gözlük takmak gibi önlemlerin alınması gerektiğini unutmayın.

measurement-analysis-atomic-hydrogen-diatomic-molecular-alo-c2-cn-tio

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Toprak simulants üzerinde KIBS algılama yetenekleri darbe enerjileri ve zamanlama parametreleri bir dizi kullanılarak test edildi. Kalibrasyon eğrileri farklı parametreler için algılama sınırları ve karşı duyarlılıklarını araştırmak için kullanıldı. Genellikle, sonuçlar alt nabız enerjileri ve non-kapılı algılama kullanarak algılama yeteneklerinde önemli bir azalma olmadığını gösterdi.

Toprak benzerleri kullanılarak Darbe Enerjileri ve Zamanlama Parametreleri Lazer kaynaklı Dağılımı Spektroskopisi Sonuçlarının Bağımlılığı

Ince organ ve tümör dokusu üzerinde yapılan lazer kaynaklı arıza spektroskopi başarıyla Gd-tabanlı nanopartikülleri çıkarılacak doğal unsurlar ve yapay enjekte gadolinyum (Gd), tespit. Kimyasal elementlerin Görüntüler 100 mikron ve kantitatif alt mM hassasiyet çözünürlüğü ulaştı. Standart optik mikroskop ile kurulum uyumluluğu aynı biyolojik doku birden fazla görüntü sağlama potansiyelini vurguluyor.

Lazer kaynaklı Arıza Spektroskopisi: Organ Doku Nanopartikülün en Mapping ve Nicelik için Yeni Bir Yaklaşım

Yeni ablatif materyallerin geliştirilmesi ve sayısal modellemesi kapsamlı deneysel araştırmalar gerektirir. Bu protokol, emisyon spektroskopisi ile reaktif sınır tabakasındaki kimya ile birlikte malzeme durgunluğunu izlemek için müdahaleci olmayan yöntemler olan temel teknikler ile plazma akışlarında malzeme tepki karakterizasyonu için prosedürleri tanımlar.

Plazmatronun ablatif Malzeme Test sırasında Emisyon Spektroskopik Sınır Tabaka İncelenmesi

Yüksek çözünürlüklü bir Coulomb patlama görüntüleme kurulumu kullanarak bir moleküler dönme dalga paketinin gerçek zamanlı bir filmini oluşturmak için bir protokol sunuyoruz.

Lazer güdümlü Ultrafast Moleküler Rotasyon Doğrudan Görüntüleme

Küçük kiral türler için patlama Coulomb Imaging bireysel moleküllerin el kullanımı belirlemek için yeni bir yaklaşım sağlar.

Hipoglisemi arasında ayırt etmek için bir araç olarak Coulomb patlama görüntüleme

Biz bir lazer biriktirme ve in situ magnetron SAÇTIRMA kullanarak metal/LaAlO3/SrTiO3 heterostructures imal. Magnetotransport ve in situ x-ışını photoelectron spektroskopisi deneyler, bu sistemde oluşan yarı iki boyutlu elektron gaz Elektrostatik ve kimyasal olayların arasındaki etkileşimi araştırıyoruz.

Büyüme ve Elektrostatik/kimyasal özellikleri Metal/LaAlO3/SrTiO3 Heterostructures

Burada, bir sütun halinde photoexcited molekülleri etrafında yerel yapıların deformasyonlar gözlemleri sağlayan diferansiyel-algılama analizleri zaman karar vermek kızılötesi titreşim spektroskopisinin ve elektron kırınım protokolleri mevcut sıvı kristal, yapısı ve bu fotoaktif malzeme dinamikleri arasındaki ilişki üzerine atomik bir bakış açısı veren.

Yapısal Photoresponsive sıvı kristaller dinamikleri gözlemlemek için yeni teknikleri

Vakum indüksiyon eritme sırasında, lazer kaynaklı arıza spektroskopisi, erimiş alaşımın ana bileşen unsurlarının gerçek zamanlı nicel analizini gerçekleştirmek için kullanılır.

Lazer kaynaklı arıza spektroskopisi ile vakum Indüksiyon erime niceliksel Analizi

Biz moleküler ayrışma sonucu polyatomic radikal katyonlar ultrafast titreşim coherences problama için bir iletişim kuralı mevcut.

Polyatomic radikal katyonlar güçlü alanlı adyabatik iyonlaşma ile Ultrafast titreşim Coherences ölçümü

Burada, zemin durumlarında ve geçici absorpsiyon spektrumlarında belirgin şekilde azalmış saçılma sergileyen metal-organik çerçeve (MOF) süspansiyonlarını hazırlamak için bir polimer stabilizatörü kullanıyoruz. Bu MOF süspansiyonları ile protokol, yorumlanabilir veriler elde etmek için MOF'ları spektroskopik olarak karakterize etmek için çeşitli kılavuzlar sağlar.

Metal-Organik Çerçevelerde Spektroskopik Ölçümler Yapmak İçin Teknik Bir Kılavuz

Keşfedin lazer kaynaklı optik dağılım yöntemiyle atomik ve moleküler emisyon spektrumlarının zaman çözümlü analizini. Bu teknik plazma fizikçilerinin elektron yoğunluğu ve sıcaklık gibi özellikleri belirlemesine olanak tanır.

Ölçme ve Atomik Hidrojen ve iki atomlu moleküler AIO, C Analizi

Daha fazla video keşfet