Name: Uzak-kızılötesi lazer Emisyonları ve Bunların Frekansları ölçülmesi Karakterizasyonu (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-12-18T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 38 s
Description: Öğrenin, uzak-kızılötesi lazer radyasyonu üretmeyi ve heterodin teknikle frekans ölçümünü. Diflorometan kullanılarak yeni lazer emisyonları oluşturulur ve frekanslar hassas şekilde belirlenir.

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

playerTrialDesktop

Bu çalışma, Ödül NNX10AK64H kapsamında Washington Uzay Hibe Konsorsiyumu tarafından kısmen desteklenmiştir.

Deney 1. Planlama <ol><li> Bu deney için F 2 CH 2 faiz lazer ortamı kullanılarak yapılan öncesinde çalışmalarını değerlendirmek için edebiyat bir araştırma yapmak. Gibi onların dalga boyu ve frekans olarak çizgileri hakkında tüm bilgilerle birlikte bilinen tüm lazer emisyonlarını belirleyin. 37 - Bilinen lazer emisyonları çeşitli araştırmalar 13,31 mevcuttur. </li><li> Önceki Fourier odaklanarak lazer aracı olarak kullanılan molekülün tüm spektroskopik incelemeler 34 ve optoacoustic çalışmalar 38,39 dönüşümü derleyin. </li></ol> 2. Yaratma Uzak Kızılötesi Lazer Emisyonları <ol><li> Emniyet Genel. <ol><li> CO 2 ve uzak kızılötesi lazer sistemleri ile çalışırken uygun göz koruması içeren laboratuvar için bir standart işletim prosedürü geliştirin. </li></ol></li><li> Hizalama ve Kalibrasyon. <ol><li> Her CO 2 l kalibreaser üreticinin protokolüne uygun olarak CO2 lazer için tasarlanmış bir ızgara tabanlı spektrum analiz cihazı kullanılmıştır. </li><li> Son aynalar ve radyasyon MIM diyot dedektör üzerine odaklanmış, böylece bir He-Ne lazer kullanılarak uzak kızılötesi lazer boşluğunda bağlama ayna hizalayın. </li><li> Boşluğu eksenine göre yaklaşık 72 O &#39;lik bir açıda, bir sodyum klorür pencereden uzak kızılötesi lazer boşluğuna CO2 lazer pompası radyasyonu yönlendirmek. </li><li> Kiriş bölücülerin ve ek aynalar kullanarak MIM diyot dedektör üzerine kendi alçak basınç floresan referans hücre veya eş-doğrusal ya iki CO 2 referans lazerler radyasyon yönlendirin. </li></ol></li><li> Uzak kızılötesi lazer radyasyonun algılanması. <ol><li> Standart bir metal cila kullanarak her birkaç gün Nikel tabanı Lehçe. </li><li> Bakır sonrası içine 25 mikron tungsten tel kıvırın ve Yapılandr içine tel bükmekation Şekil 3&#39;te gösterilen. </li><li> Bu radyasyon 10 ila 20 dalga boyları ölçülen arasında olacak şekilde telin uzunluğunu ayarlayın. </li><li> Elektrokimyasal çözeltiye bir voltaj (5 VAC yaklaşık 3.5) uygulanarak doymuş bir sodyum hidroksit (NaOH) çözeltisi içinde tel ucu etch. </li><li> Yeniden etch bir düşük voltaj (az 1 VAC) ile ucu. Bu telin ucu pürüzlü ve diyodun performansını artırır. </li><li> Damıtılmış su ile tel durulayın. </li><li> Tel kuruduktan sonra MIM diyodun yuvaya bakır direkte yerleştirin. </li><li> Ince bir vida ve seviye sistemi kullanılarak Nikel tabanı ile temas teli yerleştirin. Tespit ve uzak-kızıl ötesi lazer radyasyonu ölçerken, 100 ve 500 Ω arasındaki diyot boyunca bir direnç elde İletişim tipik olarak kullanılır. </li></ol></li><li> Uzak kızılötesi lazer radyasyonu Üretimi. <ol><li> Belirli bir lazer em CO 2 lazer pompası ayarlayınission, örneğin., 9 P 36. </li><li> Kiriş durağı maksimum yoğunluğu elde etmek için ileri geri CO 2 pompa lazer mikrometre düğmesini çevirin. </li><li> Kiriş durağı maksimum yoğunluğu elde etmek için CO 2 pompa lazerin ızgaranın eğimini ayarlayın. </li><li> CO 2 pompa lazer çıkış gücü ışın durağı optimize görünene kadar tekrarlayın 2.4.2 ve 2.4.3 numaralı adımları. </li><li> CO 2 pompa lazer yolundan ışın durdurmak çıkarın. </li><li> Açın ve CO 2 pompa lazer ışın yoluna optik helikopter hizalayın. </li><li> Uzak kızılötesi lazer boşluğuna uzak kızılötesi lazer ortamı tanıtmak için CH 2 F 2 silindir üzerindeki valfi açın. </li><li> Pa elde edilir, yaklaşık 10 bir basınca kadar giriş hattı üzerindeki ölçüm valfini ayarlayın. Not: sistematik uzak kızılötesi lazer c tarayarak bir yolu olarak kullanılan bu yana sadece yaklaşık basınç gereklidiravity. </li><li> Çıkış bağlayıcının konumunu belirler, öyle ki en dış ucu bir lazer boşluğunun dış kalibre edilmiş bir skala ile gösterildiği gibi, lazer boşluğunun orta yaklaşık 1 cm&#39;dir. Not: sistematik uzak kızılötesi lazer boşluğu tarayarak bir yolu olarak kullanılan bu yana sadece yaklaşık yeri gereklidir. </li><li> Ileri geri kalibre mikrometre ayar düğmesi çevrilerek yaklaşık 0,25 mm aralıklarla hareketli uzak kızılötesi lazer ayna konumunu ayarlayın. Aynı anda ayar CO 2 pompa lazerin piezoelektrik transdüser (PZT) genelinde uygulanan gerilimi değiştirerek kendi kazanç eğrisi sayesinde CO2 lazer pompası sıklığı. </li><li> Sinyal osiloskop ekranında görülürse, çıkış bağlayıcı ile adım 2.4.10 ucu lazer dışında bir kalibre ölçekte gösterdiği gibi, lazer boşluğunun ortasında yaklaşık 1.5 cm olduğu bir sonraki pozisyona hareket tekrar oyuk. </li><li> Sinyal osiloskop ekranında görülürse, çıkış bağlayıcı ile adım 2.4.10 ucu lazer dışında bir kalibre ölçekte gösterdiği gibi, lazer boşluğunun ortasında yaklaşık 2 cm olduğu bir sonraki pozisyona hareket tekrar kavite. </li><li> Sinyal osiloskop ekranında görülürse giriş hattında ölçüm vanası ile düzeltilmiş, tekrar yaklaşık 19 Pa uzak kızılötesi lazer basıncı 2.4.12 ile 2.4.9 yineleyin. </li><li> Sinyal osiloskop ekranında görülürse giriş hattında ölçüm vanası ile düzeltilmiş, tekrar yaklaşık 27 Pa uzak kızılötesi lazer basıncı 2.4.12 ile 2.4.9 yineleyin. </li><li> Sinyal osiloskop ekranında görülürse, CO 2 pompa lazer yoluna ışın durak eklemek ve yaklaşık 0 Pa uzak kızılötesi lazer basıncı kadar CH 2 F 2 silindir üzerinde vanasını kapatın. </li><li> CO 2 pompası ayarlayınBir sonraki lazer emisyonu lazer, örneğin, 9 P 34, ve 2.4.4 arasındaki adımları 2.4.2 kullanarak çıkış gücünü optimize eder. </li><li> CO 2 pompa lazer tarafından oluşturulan tüm emisyon kullanılmaktadır yineleyerek 2.4.16 ile 2.4.5 yineleyin. Uzak kızılötesi lazer hatları ararken, frekanslar adım 1.2&#39;de tanımlanan herhangi bir emilim bölgeleri ile üst üste CO 2 lazer pompası emisyonları üzerinde bir odak koyun. </li></ol></li><li> Uzak kızılötesi lazer emisyonlarını Karakterizasyonu. <ol><li> Uzak kızılötesi lazer bir emisyon çıkış gücü maksimize kadar aynı anda uzak kızılötesi lazer ortamının basıncı, CO 2 pompa lazerin PZT uygulanan gerilim ve çıkış coupler konumunu ayarlamak (maksimum tepe sı ile belirlenir Şekil 4&#39;e benzer osiloskop üzerine görüldüğü gibi, MİM diod detektörü pik sinyali). </li><li> Uzak kızılötesi lazer emisyon gözlenen kadar komparatör saat yönünde çevirinosiloskop ekran. Komparatör konumunu kaydedin. </li><li> Aynı uzak kızılötesi lazer emisyonuna karşılık ek bir 20 modları için komparatör saat yönünde çevirin. Komparatör konumunu kaydedin. </li><li> Adımlarla 2.5.2 ve 2.5.3 komparatör konumunu çıkarın. Uzak kızılötesi lazer emisyon dalga boyu elde etmek için 10 ile bu farkı bölün. </li><li> 2.5.4 arasındaki adımları beş kez toplam 2.5.2 Tekrar ve uzak kızılötesi lazer ışınımının dalga boyu ortalama. En az 20 bitişik uzunlamasına modları geçme ile ölçülen ortalama lazer dalgaboyları ± 0.5 um bir sigma belirsizlik vardır. </li><li> Bir altın tel-ızgara polarize (394 satır / cm) veya Brewster polarize kullanarak, CO 2 pompa radyasyona göreli uzak kızılötesi lazer ışınımının kutuplaşmayı, ölçün. </li></ol></li></ol> 3. Uzak Kızılötesi Lazer Frekanslar Belirlenmesi <ol><li> BelirlemekCO 2 referans lazer emisyonlarını ing. <ol><li> Onun ölçülen dalga dayalı uzak kızılötesi lazer ışınımının frekansı hesaplayın. </li><li> Frekans farkı uzak kızılötesi lazer emisyon 40 hesaplanan frekans birkaç GHz içinde CO 2 referans lazer hatları setleri tanımlayın. Bu tür ölçümler için kullanılan tipik bir listesi Tablo 1 &#39;de gösterilmiştir. </li></ol></li><li> Heterodyne yendi sinyali aranıyor. <ol><li> CO 2 referans lazer çizgilerinin ilk seti belirlenmesi ve kendi lazer emisyonu her CO 2 referans lazer ayarlayın. </li><li> Adımları 2.4.4 ile 2.4.2 ve monitör güç ölçer kullanılarak her CO 2 referans lazer çıkış gücünü optimize edin. <ol><li> Gösterilen monitör güç ölçer ile ölçülen her CO 2 referans lazer güç yaklaşık mW 100 olduğunu, böylece dahili veya her referans lazer harici ya bir iris ayarlamaŞekil 2. </li></ol></li><li> CO 2 referans lazerler radyasyon engeli kaldırma sırasında ışın durağı kullanarak CO 2 pompa lazer radyasyonu engelleme. </li><li> Açın ve CO 2 referans lazerler co-lineer ışın yoluna optik helikopter hizalayın. </li><li> Osiloskop çıktı gözlemleyerek, benzer Şekil 5&#39;e ise maksimum pik-tepe gerilimi için çeşitli aynalar, kiriş bölücülerin kullanarak MIM diyot dedektör üzerinde her CO 2 emisyonu referans lazer ve 2.54 cm odak uzaklığı ZnSe dışbükey merceği Optimize . </li><li> CO 2 pompa lazer radyasyonu engeli kaldırma sırasında ışın durağı kullanarak CO 2 referans lazerler radyasyon engelleyin. </li><li> Yeniden optimize uzak kızılötesi lazer emisyon osiloskop görüldüğü gibi maksimum tepe-tepe gerilim vardır, böylece gerekli CO 2 lazer pompası ve uzak kızılötesi lazer. </li><li> Bağlantıyı kes tO osiloskoptan diyot dedektör çıkış MIM ve kimin çıktı bir spektrum analizör üzerinde gözlenen bir amplifikatör bağlayın. </li><li> CO 2 referans lazerler radyasyon engelini kaldırmak. </li><li> CO 2 pompa ve referans lazerler modüle optik helikopterlere çıkarın. </li><li> 40 MHz yayılma üzerinde spektrum analizi ayarlayın ve manuel spektrum analizörü ayar düğmesini kullanarak bu frekans aralığını tarayarak 1.5 GHz artışlarla yendi sinyali arayın. </li><li> Hiçbir yendi sinyali görülürse, amplifikatör gelen MIM diyodun çıkışını kesmek ve osiloskop bağlayın. </li><li> CO 2 referans lazerler radyasyonu engellemek ve CO 2 pompa lazer yoluna optik helikopteri yeniden takın. </li><li> Spektrum analizörü 0 ile 12 GHz arasındaki yendi sinyali aramak için kullanılır olmuştur yineleyerek gerekli 3.2.13 ile 3.2.2 yineleyin. </li><li> Hiçbir yendi sinyali görülürse, repeyendi sinyali gözlenen veya CO 2 referans lazer çizgileri tüm olası kümeleri, ya kadar CO 2 referans lazer çizgileri başka bir dizi ile 3.2.14 adımda 3.2.2 de bitmiştir. </li></ol></li><li> CO 2 referans frekansları Dengeleyici. <ol><li> Kendi ilgili floresan referans hücresinden sinyal Şekil 6&#39;da gösterilen Kuzu dip merkezinde, ve böylece ilk CO 2 referans lazerin PZT V 0 ile 900 bir gerilim uygulayın Şekil 7&#39;de olduğu gibi bir osiloskop üzerinde görüldüğü gibi. </li><li> O Kuzu dip merkezine kilitli kalır, böylece özel inşa kilit-/ servo amplifikatör kullanarak ilk CO 2 referans lazerin PZT uygulanan geribesleme gerilimi etkinleştirin. </li><li> Tekrarlayın 3.3.1 ve ikinci CO 2 referans lazer için 3.3.2 yineleyin. </li><li> Görme tr, Şekil 7&#39;de olduğu gibi, bir osiloskop üzerinde pre-amp çıkışını izlemekEmin referans lazerler kilitli kalır. </li></ol></li><li> Yendi frekansının ölçülmesi. <ol><li> Spektrum analizör ekranda yendi sinyalini ortalayın ve ekrandaki boyutunu maksimize etmek olan genlik ayarlayın. </li><li> Kullanarak (her ikisi Trace 1 için açık Yazma özelliğini seçerek, Şekil 8&#39;de olduğu gibi yendi sinyalinin iki eşzamanlı izlerini görüntülemek için spektrum analizörü ayarlayın ve diğer maksimum sinyal kaydedebilirsiniz ise anlık sinyal gösterecektir 2. One iz sürebilirsiniz İkinci iz için spektrum analizörü üzerinde Max Hold özelliği). </li><li> Belirli bir oyuk modu için ileri ve geri kazanım eğrisi boyunca uzak kızılötesi lazer boşluğuna üzerinde mikrometre düğmesini çevirin. </li><li> Simetrik desen elde edilir kez ikinci (Maks Tut) iz dondurmak için spektrum analizör görüntüleme özelliğini kullanın. </li><li> Biraz uzak kızılötesi lazer boşluğunun uzunluğunu azaltmak için komparatör saat yönünde çevirin. Aynı anda subs gözlemlemeknedeniyle uzak kızılötesi lazer sıklığı bu hafif artış spektrum analizörü yendi frekansında küçük kayma equent. </li><li> Spektrum analizi Delta özelliği ile Marker fonksiyonunu kullanarak simetrik desen (Maks Tut iz) yarısı maksimum noktalarında tam genişlikte işaretçileri yerleştirin. </li><li> Spektrum analizör üzerinde Dizisi Çifti özelliğini kullanarak yendi sinyalinin merkez frekansını ölçün. </li><li> Tekrarlayın 3.4.7 ile 3.4.1 numaralı adımları. </li><li> Merkez frekansından her lazer kilidini ve her CO 2 referans lazer yeniden optimize etmek her CO 2 referans lazer / servo amplifikatörü kilidi ayırın. </li><li> 3.3.4 adımları 3.3.1 kullanarak referans lazerler yeniden kilitleyin. </li><li> Tekrar 6 ölçümün toplam 3.4.10 ile 3.4.1 adımları tekrarlayın. Tamamlandığında, merkez frekansından her CO 2 referans lazer kilidini. </li><li> Bu yendi frekansları kullanan uzak kızılötesi lazer ışınımının revize frekansını hesaplayınızları, CO 2 referans lazer çizgilerinin ikinci set için doğru bir tahmin elde etmek. </li><li> Frekans farkı uzak kızılötesi lazer emisyonu için hesaplanan frekans birkaç GHz içinde CO 2 referans lazer çizgileri farklı bir dizi tanımlayın. </li><li> MIM diyot dedektör CO 2 referans lazer çizgilerinin sonraki seti optimize etmek ve gerekli 3.2.15 adımları 3.2.2 kullanarak yendi sinyal elde. </li><li> 3.3.4 adımları 3.3.1 kullanarak CO 2 referans lazer çizgilerinin yeni bir dizi kilitleyin. </li><li> Tekrar 6 ölçümün toplam 3.4.10 ile 3.4.1 adımları tekrarlayın. Tamamlandığında, merkez frekansından her CO 2 referans lazer kilidini. </li><li> Ekle ışın CO 2 pompa ve referans lazer yolları içine durur. </li></ol></li><li> Uzak kızılötesi lazer frekansı hesaplanması. <ol><li> Olmak ölçülen kullanarak, FIR ν, bilinmeyen uzak kızılötesi lazer frekansını hesaplayınızilişki yoluyla frekansta FIR = | demeti tarafından CO2 (I) &#39;in -ν CO2 (II) | ± | ν yendi | Denk. 1 burada | demeti tarafından CO2 (I) &#39;in -ν CO2 (II) | ν yendi | | iki CO2 referans lazerler ve tarafından sentezlenen fark frekans büyüklüğüdür yendi frekans büyüklüğüdür. Denklem ± işaret. 1 Aşama 3.4.5 deneysel olarak tespit edilir. </li><li> Ortalama bir frekans elde edilir ve hesaplamakbelirsizlik. </li></ol></li></ol>

Anlayışı geliştirmek için bu yazıda belirli ticari ekipmanlar tanımlanmıştır. Bu tür bir tanımlama, yazarlar tarafından tavsiye veya onay anlamına gelmediği gibi, tanımlanan ekipmanın mutlaka amaç için mevcut olan en iyi ekipman olduğu anlamına da gelmez.

Bazı ek tartışma gerektiren protokolü içinde birkaç kritik adımlar vardır. Uzak kızılötesi lazer dalga boyu ölçerken adım 2.5.3 de belirtildiği gibi, bu kullanılıyor uzak kızılötesi lazer ışınımının aynı modunu sağlamak için önemlidir. Bir uzak kızılötesi lazer dalga boyu birden fazla modu (örneğin, TEM 00, vb TEM 01) lazer kavitesi içinde oluşturulabilir ve böylece uygun olarak boşluğa yakın modları dalga boyu 13,29 ölçmek için kullanılan tespit etmek önemlidir ...

Uzak kızılötesi lazer frekans ölçümü ilk hocker tarafından gerçekleştirilen ve 1967 yılında ortak çalışanlar Onlar mikrodalga sinyalinin yüksek mertebeden harmonik ile karıştırılarak direkt deşarj hidrojen siyanür lazerden 311 ve 337 mikron emisyonları için frekansları ölçüldü bir silikon diyot 1. Yüksek frekansları ölçmek için, lazer ve harmonik karıştırma cihazları bir zincir lazer harmonikler 2 üretilmesi için kullanılmıştır. Sonunda, iki lazer gerekli farkı 3,4 frekansları sentezlenmesi için seçildi (CO2), karbon dioksit stabilize. Bugün 4 THz kadar uzak kızılötesi lazer frekansları iki tarafından üretilen fark frekansı yalnızca ilk harmonik kullanarak bu teknik ile ölçülebilir CO 2 referans lazerler stabilize. Daha yüksek frekans lazer emisyonları, aynı zamanda, örneğin metanol izotopologlarının KKH 2 9 THz lazer emisyonu gibi, ikinci harmonik kullanılarak ölçülebilmektedir OH ve CH 3 </sub&gt; 18 OH. Yıllar boyunca 5,6, lazer frekansları doğru ölçüm bilimsel deneyler 7,8 bir dizi etkiledi ve Paris&#39;te Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı tarafından metrelik yeni bir tanımının kabulü izin verdi 1983. 9-11 Anlatılanlar gibi Heterodin teknikleri, optik olarak pompalanır molekül lazerler tarafından oluşturulan uzak kızılötesi lazer frekansları ölçümünde son derece faydalı olmuştur. Chang ve Bridges 12 optik pompalanan moleküler lazer keşfinden beri, optik binlerce uzak kızılötesi lazer emisyonları lazer medyanın çeşitli oluşturulacak olan pompalanır. Optik bir CO2 lazerle pompalanır Örneğin, diflorometan (CH2F 2) ve bunun izotopologlarının 250 üzerinden lazer emisyonu üretir. . Onların dalga boyları yaklaşık 95.6 1714.1 um 13 arasında değişmektedir - </s18 -&gt; 15 kadar bu lazer emisyonlarının yaklaşık% 75&#39;i birkaç spektroskopik 16 atanmış ise kendi frekansları ölçülmüş oldu. Bu lazerler, ve bunların doğru ölçülen frekanslar, yüksek çözünürlüklü spektroskopi ilerlemesinde önemli bir rol oynamıştır. Onlar lazer gazların kızılötesi spektral çalışmalar için önemli bilgiler sağlar. Genellikle bu lazer frekansları genellikle absorpsiyon spektrumları 19 doğrudan erişilemez heyecanlı titreşim devlet kademeleri arasındaki bağlantıları sağlar, çünkü kızılötesi ve uzak kızılötesi spektrumu analizi doğrulamak için kullanılır. Onlar da lazer manyetik rezonans tekniği ile 20 geçici, kısa ömürlü serbest radikalleri araştıran çalışmalar için birincil radyasyon kaynağı olarak hizmet vermektedir. Bu son derece hassas bir teknikle, paramanyetik atomların, moleküllerin dönme ve Ro-titreşim Zeeman spektrumları ve moleküler iyonlar olabilir r ileecorded bu serbest radikaller oluşturmak için kullanılan reaksiyon, fiyat araştırma yeteneği ile birlikte incelenmiştir. Şekil 1 &#39;de gösterilen, bu çalışma, bir optik olarak pompalanır molekül lazer olarak, difluorometan, uzak-kızıl ötesi lazer radyasyonu oluşturmak için kullanılmıştır. Bu sistem, bir sürekli dalga (CW) CO2 lazer pompası ve uzak kızılötesi lazer boşluğunun oluşur. Uzak kızılötesi lazer boşluğuna iç ayna, boşluğun sonunda sona eren kalan pompa radyasyon saçılma önce yirmialtı yansımaları geçiyor, cilalı bakır boru aşağı CO 2 lazer radyasyonu yönlendirir. Bu nedenle, uzak kızılötesi lazer ortamı enine pompalama geometri kullanılarak heyecanlı. Lazer eylemi oluşturmak için çeşitli değişkenler bazı aynı anda ayarlanır, ve lazer radyasyonu görülmektedir kez tüm sonradan optimize edilmiştir. Bu deneyde, uzak kızılötesi lazer radyasyonu, bir metal-insu ile izlenirlator metal (MIM) nokta temaslı diyot dedektör. MIM diyot dedektör 1969&#39;dan beri 21 lazer frekans ölçümleri için kullanılır olmuştur - lazer frekans ölçümleri ise 23, MIM diyot dedektör diyot iki veya daha fazla radyasyon kaynakları olayla arasındaki harmonik karıştırıcıdır. MİM diyot detektör, bir optik, parlak nikel tabanı 24 temas eden bir keskinleştirilmiş tungsten telden oluşur. Nikel bazlı yalıtım tabakası olan bir doğal olarak meydana gelen ince bir oksit tabakası vardır. Başlangıçta Referans tarif edilen metot ile 27 - bir lazer emisyonu tespit edildi sonra frekans üç lazer heterodin tekniği 25 kullanılarak ölçülmüştür ise, Dalgaboyu, polarizasyon, gücü ve optimum çalışma basıncı kaydedilmiştir. 4. Şekil 2 iki ek cw CO 2 referans lazerler bağımsız frekans sta sahip optik pompalanan moleküler lazer gösterirHarici, düşük basınçlı referans hücresinden 28 4.3 mikron floresan sinyalinde Kuzu daldırma kullanan bilization sistemleri. Bu yazının uzak kızılötesi lazer emisyonları yanı sıra kendi dalga boyunu tahmin ve doğru kendi sıklığını belirlemede yönteme aramak için kullanılan işlem özetlenmektedir. Üç lazer heterodin tekniği ile ilgili Özellikleri yanı sıra, çeşitli bileşenler ve sistemin çalışma parametreleri referans 4, 25-27, 29, ve 30 ile birlikte Ek Tablo A&#39;da bulunabilir.

<table><tbody><tr><td>Vakum pompası</td><td>Leybold</td><td>Trivac D4A</td><td>HE-175 yağı; Miktar = 3</td></tr><tr><td>Vakum pompası</td><td>Leybold</td><td>Trivac D8B veya D16B</td><td>Fomblin Sıvısı; Miktar = her bir</td></tr><tr><td>Vakum pompası</td><td>Leybold</td><td>Trivac D25B</td><td>HE-175 yağından 1 adet; Miktar = 1</td></tr><tr><td>Kontrolörlü optik kıyıcı</td><td>Stanford Araştırma Sistemleri</td><td>SR540</td><td></td></tr><tr><td>Kilitli amplifikatör</td><td>Stanford Araştırma Sistemleri</td><td>SR830</td><td></td></tr><tr><td>Spektrum analizörü</td><td>Agilent</td><td>E4407B</td><td>ESA-E Serisi, 9 kHz - 26.5 GHz Spektrum Analizörü</td></tr><tr><td>Amplifikatörü&nbsp;</td><td>Miteq</td><td>AFS-44</td><td>2 ile 18 GHz arasındaki sinyallerin yükseltilmesini sağlar. Amplifikatör, Hewlett Packard üç çıkışlı DC güç kaynağı, model E3630A ile çalışır.</td></tr><tr><td>Amplifikatör&nbsp;</td><td>Avantek</td><td>AWL-1200B</td><td>1.2 GHz'den daha düşük sinyallerin yükseltilmesini sağlar.</td></tr><tr><td>Güç kaynağı</td><td>Hewlett Packard</td><td>E3630A</td><td>Amplifikatör için düşük voltajlı DC güç kaynağı.</td></tr><tr><td>Güç kaynağı</td><td>Glassman</td><td>KL Serisi</td><td>CO2 lazerler için yüksek voltajlı güç kaynağı; Miktar = 2; negatif polarite</td></tr><tr><td>Güç kaynağı</td><td>Fluke</td><td>412B</td><td>NIST Asimetrik HV Amp</td></tr><tr><td>Dedektörü</td><td>Judson Infrared Inc</td><td>J10D</td> ile kullanılan yüksek voltajlı güç kaynağı <td>Floresan hücresi için; Miktar = 2</td></tr><tr><td>CO2 lazer spektrum analizörü</td><td>Optik Mühendisliği&nbsp;</td><td>16-A</td><td>Şu anda Macken Instruments Inc. tarafından satılmaktadır.</td></tr><tr><td>UV ışıklı termal görüntüleme plakaları</td><td>Optik Mühendisliği&nbsp;</td><td></td><td>Öncelikle CO2 referans lazerlerini hizalamak için kullanılır. Şu anda Macken Instruments Inc. tarafından satılmaktadır.</td></tr><tr><td>Dirençler</td><td>Ohmit&nbsp;</td><td>L225J100K</td><td>100 kW, 225 W. Her balast sisteminde 4 ila 6 direnç kullanılır. Her CO2 lazerin kendi balast sistemi vardır. Dirençleri soğutmak için fanlar kullanılır.</td></tr><tr><td>YG rölesi, SPDT</td><td>CII Teknolojileri</td><td>H-17</td><td>Miktar = 3; her CO2 lazer</td></tr><tr><td>Amplifikatörü için</td> bir tane;<td>Princeton Applied Research</td><td>PAR 113</td><td>Floresan hücresi ile kullanılır; Miktar = 2</td></tr><tr><td>Osiloskop</td><td>Tektronix</td><td>2235A</td><td>Benzer modeller de kullanılır; Miktar = 2</td></tr><tr><td>Osiloskop/Diferansiyel amplifikatör</td><td>Tektronix</td><td>7903 7A22 diferansiyel amplifikatörlü</td><td></td>osiloskop</tr><tr><td>Sensörlü güç ölçer</td><td>Tutarlı</td><td>200</td><td>10 W'ın altında kullanım için; Bu, Şekil 2'de gösterilen güç ölçerdir.</td></tr><tr><td>Sensörlü güç ölçer</td><td>Scientech, Inc</td><td>Vector S310</td><td>30 W'ın altında kullanım için</td></tr><tr><td>Multimetre</td><td>Fluke</td><td>73III</td><td>Benzer modeller de kullanılır; Miktar = 3</td></tr><tr><td>Veri toplama</td><td>National Instruments</td><td>NI cDAQ 9174 şasi, NI 9223 giriş modülü</td>, <td>LabVIEW yazılımını kullanır</td></tr>, <tr><td>Simichrome cilası</td>, <td>Happich GmbH</td><td></td>, <td>MIM diyot dedektöründe kullanılan Nikel tabanı için cila. Nikel baz parlatmadan hemen sonra kullanılabilse de, tipik olarak 12 saatlik bir teslim süresi önerilir.</td></tr><tr><td>Basınç ölçer</td><td>Wallace ve Tiernan</td><td>61C-1D-0050</td><td>Serisi 300; CO2 lazer için; Miktar = 3</td></tr><tr><td>Kontrolörlü basınç göstergesi</td><td>Granville Phillips</td><td>Serisi 375</td><td>Uzak kızılötesi lazer için</td></tr><tr><td>Zirkonyum Oksit keçe</td><td>Zircar Zirkonya</td><td>ZYF keçe</td><td>Işın durdurucu olarak kullanılır</td></tr><tr><td>Zirkonyum Oksit levha</td><td>Zircar Zirkonya</td><td>ZYZ-3 kartı</td><td>Işın durdurucu olarak kullanılır; Miktar = 4</td></tr><tr><td>Teflon levha</td><td>Scientific Commodities, Inc</td><td>BB96312-1248</td><td>1/32 inç kalınlığında; uzak kızılötesi lazer çıkış penceresi için kullanılır</td></tr><tr><td>Uzak</td><td>kızılötesi lazer çıkış penceresi için kullanılan</td>polipropilen <td>C-Line levha koruyucular</td><td>61003</td></tr><tr><td>Vakum gresi</td><td>Apiezon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Güç kaynağı</td><td>Kepco</td><td>NTC 2000</td><td>PZT güç kaynağı</td></tr><tr><td>PZT tüp</td><td>Morgan Advanced Materials</td><td></td><td>1 inç uzunluk, 1 inç dış çap, 0.062 inç kalınlık, ters polarite (dışta pozitif voltaj); Miktar = 3</td></tr><tr><td>ZnSe (AR kaplı)</td><td>II-VI Inc</td><td></td><td>CO2 lazer penceresi (Miktar = 3), lens ve ışın ayırıcı (Miktar 3)</td></tr><tr><td>NaCl penceresi</td><td>Edmond Optics</td><td></td><td>Miktar = 1</td></tr><tr><td>CaF penceresi</td><td>Edmond Optics</td><td></td><td>Miktar = 2</td></tr><tr><td>Lazer aynalar ve ızgaralar</td><td>Hyperfine, Inc</td><td></td><td>Altın kaplamalı; konumlandırma aynalarını içerir</td></tr><tr><td>Cam lazer tüpleri ve referans hücreleri</td><td>Allen Scientific Glass</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MIM diyot dedektörü</td><td>Özel Mikrodalga, Inc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Diğer</td><td></td><td></td><td>Diğer malzemeler arasında manyetik tabanlar, taban plakaları, taban kelepçeleri, XYZ çeviri aşaması vb. bulunur.</td></tr></tbody></table>

uzak-kızılötesi lazer emisyonları ve bunların frekansları ölçülmesi karakterizasyonu

Characterizing Far-infrared Laser Emissions and the Measurement of Their Frequencies

Üretim ve uzak kızılötesi radyasyon sonraki ölçümü yüksek çözünürlüklü spektroskopisi, radyo astronomi ve Terahertz görüntüleme sayısız uygulamaları bulmuştur. Yaklaşık 45 yıldır, tutarlı, uzak kızılötesi radyasyon nesil optik pompalanan moleküler lazer kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Uzak kızılötesi lazer ışınımı tespit edildiğinde, bu lazer emisyonları frekansları üç lazer heterodyne tekniği kullanılarak ölçülür. Bu teknik ile, optik olarak pompalanır molekül lazer bilinmeyen frekansı iki stabilize kızılötesi referans frekansları arasındaki fark frekansı ile karıştırılır. Bu referans frekansları bağımsız karbondioksit lazerler tarafından oluşturulan, her biri bir harici, düşük basınçlı referans hücresinden floresan sinyali kullanılarak stabilize. Bilinen ve bilinmeyen lazer frekansları arasında ortaya çıkan yendi olan çıkış spec gözlenen bir metal-yalıtkan-metal nokta temaslı diyot dedektör tarafından izlenirSpektrum analizör. Bu lazer emisyonları arasındaki yendi frekans sonradan ölçülen ve bilinmeyen uzak kızılötesi lazer frekansını hesaplamak için bilinen referans frekansları ile birleştirilir. Bu teknik ile ölçülür lazer frekansları için elde edilen bir sigma fraksiyonel belirsizlik Doğru uzak kızılötesi lazer emisyonları sıklığını belirlemek., 10 7 ± 5 parçalar genellikle diğer ölçümler için referans olarak kullanıldığı gibi, yüksek olduğu gibi, kritik Lazer manyetik rezonans kullanılarak serbest radikallerin -resolution spektroskopik incelemeleri. Bu araştırma, diflormetan, CH2F 2 bir parçası olarak, uzak-kızıl ötesi lazer ortamı olarak kullanılmıştır. Bütün sekiz uzak kızılötesi lazer frekansları 0.359 den 1,273 THz kadar frekansları ile ilk kez ölçüldü. Bu lazer emisyonu Üç Bu soruşturma sırasında keşfedilen ve CO 2 ile ilgili optimal çalışma basıncı, kutuplaşma ile raporlanır </sub&gt; lazer ve gücünü pompa.

Bahsedildiği gibi, bir uzak kızılötesi lazer emisyonu için bildirilen frekans CO2 referans laser hatlardan en az iki farklı setleri ile gerçekleştirilen en az on iki ölçümün bir ortalamasıdır. Tablo 2 kullanıldığında 235,5 um lazer emisyonu için kaydedilen veriler özetlenmektedir 9 P 04 CO 2 lazer pompası. Bu uzak kızılötesi lazer emisyonu için yendi frekans ondört bireysel ölçümler kaydedildi. 9 R 10 ve 9 P 38 CO 2 emisyonları referans lazer k...

Optik olarak pompalanan bir moleküler lazer kullanarak uzak kızılötesi radyasyonun üretilmesini ve frekanslarının heterodin teknikleriyle ölçülmesini açıklıyoruz. Deneysel sistem ve teknikler, sonuçları üç yeni lazer emisyonu ve sekiz ölçülen lazer frekansı içeren lazer ortamı olarak diflorometan (CH2F2) kullanılarak gösterilmiştir.

Uzak-kızılötesi lazer Emisyonları ve Bunların Frekansları ölçülmesi Karakterizasyonu

The generation and subsequent measurement of far-infrared radiation has found numerous applications in high-resolution spectroscopy, radio astronomy, and ...

Bu prosedürün genel amacı, uzak kızılötesi lazer radyasyonu üretmek ve üretilen lazer emisyonlarının frekanslarını üç lazerli heterodini tekniği kullanarak ölçmektir. Bu işlem, öncelikle bir karbondioksit lazer radyasyonunun uzak kızılötesi lazer boşluğuna gönderilmesiyle gerçekleştirilir. İkinci adım ise, uzak kızılötesi lazer radyasyonu üretmek için her iki lazer boşluğunun çalışma parametrelerini değiştirmek ve algılanan radyasyonu bir osiloskop kullanarak gözlemlemektir.Ardından, uzak kızılötesi radyasyon iki referans karbondioksit lazer frekansı ile karıştırılır. Daha sonra ortaya çıkan vuruş frekansı belirlenir. Son adım, uzak kızılötesi lazer frekansını hesaplamak için birden fazla vuruş frekansının ölçülmesidir.Nihayetinde, bu araştırma sırasında, Diora metan tarafından üretilen sekiz uzak kızılötesi lazer frekansını ölçmek için üç lazerli heterodin tekniği kullanılmıştır. Bununla birlikte, bu yöntemden elde edilen sonuçlar, lazerleme yapan molekülün spektroskopisine dair ilk kez içgörü sağlayabilmektedir. Ayrıca yüksek çözünürlüklü spektroskopi, radyo astronomisi ve terahertz görüntüleme gibi hassas frekanslar gerektiren sistemlere de uygulanabilir.Görüntüleme Uygun göz ko

characterizing-far-infrared-laser-emissions-measurement-their

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Nanodetection için istenmeyen lazer seğirme gürültü çıkarmak için tasarlanmış bir referans interferometresi tekniği, ultra-yüksek kalite faktörü microcavity tarama için kullanılır. Montajı, kurulumu ve veri toplama için Talimatları kavite kalite faktörünü belirlemek için ölçüm işlemi yanında, sağlanmaktadır.

Nanodetection için bir referans Interferometer Uygulanması

Bu dış kavite diyot bileşen seçimi ve optik hizalama dahil lazerler (ECDLs), yanı sıra, atom fiziği alanındaki uygulamalar için frekans referans spektroskopi ve lazer çizgi kalınlığı ölçümlerinin temel inşaat ve teşhis rehberlik etmek için bir öğretim kağıttır.

Atom Fiziği Harici Boşluk Diode Lazer İnşaatı ve Karakterizasyonu

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

El yazması, hem lazerle sınırlı çözünürlük hem de fotolüminesans (PL) spektroskopisini içeren fonon destekli yarı rezonans floresan spektroskopisi yöntemini açıklar. Bu yöntem, enerji alanındaki atom benzeri yarı iletken yapıların çizgi genişliği sınırlı çözünürlük spektrumlarını sağlamak için optik fononları kullanır. Yöntem ayrıca tek bir spektrometre optik spektroskopi kurulumu ile kolayca gerçekleştirilir.

Yüksek Çözünürlüklü Fonon destekli Yarı-rezonans Floresans Spektroskopisi

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, hassas, dağınık şekilde çözülmüş gaz spektroskopisi orta-kızılötesi bölgede gerçekleştirmek için bir protokol dejenere dört-dalga karıştırma upconversion algılama ile kombine kullanarak mevcut.

Kızılötesi dejenere dört-dalga ile kantitatif gaz algılama için Upconversion algılama karıştırma

Sinyal oluşturma ve optimizasyon, ölçüm, veri toplama ve femtosecond zaman çözümlü yakın-IR uyarılmış Raman spektrometresi için veri işleme ayrıntıları açıklanmıştır. Yakın kızılötesi uyarılmış Raman çalışma toluen β-karoten heyecanlı durum dinamikleri üzerinde temsili bir uygulama olarak gösterilmiştir.

Ultrahızlı Zaman Çözümlü Yakın-IR Uyarılmış Raman Fonksiyonel π-konjuge Sistemlerinin Ölçümleri

Bu protokol, üç boyutlu çok polimerik numunelerin karakterizasyonunda fototermal nano ölçekli kızılötesi spektroskopinin performansını değerlendirmek için atomik kuvvet mikroskobu ve nano ölçekli kızılötesi spektroskopinin uygulanmasını açıklar.

Çok Fazlı Polimerik Sistemleri Keşfetmek için Nano Ölçekli Kızılötesi Spektroskopideki Gelişmeler

Bu makale, yerel yıkıcı olmayan termal karakterizasyon ve görüntüleme için Frekans Alanı Termorefleksiyon (FDTR) tekniğini sunmaktadır.

Termal Özellik Ölçümleri İçin Frekans Alanı Termoyansıması Tekniği

Güneş enerjisi üretimi için konuşlandırılabilir nanokristal kompozit yarı iletken yük-ayırma geliştirilmesi için genel bir strateji sunulmuştur. Verici-alıcı nanokristal film yığın-heterokavşaklar fotovoltaik enerji dönüşüm için kullanılabilir ederken, bir tek nanoparçacık geometri verici-alıcı nanokristal etki bu montaj bir fotokatalitik işlev yol açmaktadır göstermektedir.

Şarj-Ayırma Nanokristaller ve Bunların Katılar Yoluyla Güneş Enerjisi Hasat

Öğrenin, uzak-kızılötesi lazer radyasyonu üretmeyi ve heterodin teknikle frekans ölçümünü. Diflorometan kullanılarak yeni lazer emisyonları oluşturulur ve frekanslar hassas şekilde belirlenir.

Uzak-kızılötesi lazer Emisyonları ve Bunların Frekansları ölçülmesi Karakterizasyonu

Daha fazla video keşfet