了解超快光譜測試方法的工作原理

當一個(gè)分子吸收一個(gè)光子時(shí)，它將能量賦予該分子，使其暫時(shí)從基態(tài)激發(fā)到更高的電子能級或振動(dòng)能級。由于能量守恒定律，只有當光子能量正好等于基態(tài)和激發(fā)態(tài)的差時(shí)，光子才能被吸收，且分子的數量和被吸收光子的數量有直接的關(guān)系，進(jìn)而可直接確定分子的密度。因此，吸收是常用的光譜技術(shù)之一，特別是在濃度測量方面。由吸收引起的激發(fā)態(tài)壽命大多數都非常短暫，通常為飛秒或皮秒量級，但亞穩定激發(fā)態(tài)除外?；谶@一事實(shí)，科學(xué)家們意識到可以使用閃光燈通過(guò)一種稱(chēng)為閃光光解的方法來(lái)研究分子間的能量轉換。今天，超快激光器已經(jīng)取代了閃光燈成為這些類(lèi)型的實(shí)驗選擇的激發(fā)光源，這種技術(shù)更常被稱(chēng)為瞬態(tài)吸收光譜法(TAS)。

超快光譜測試原理：

使用超快激光進(jìn)行瞬態(tài)吸收光譜測試有許多不同的方法，基本上依據泵浦探針。該方法需要兩束激光同時(shí)激發(fā)分析物并測量吸光度。首先，高強度的泵浦激光激發(fā)樣品中的部分分子到更高的能級，從而改變了分子的居數差，降低了躍遷的吸收系數。然后，通過(guò)低強度的探針激光通測量樣品吸收。通過(guò)計算有無(wú)泵浦激光時(shí)探針激光的吸收差值，就可以確定吸收的變化。然后根據泵浦脈沖與探針脈沖的不同延遲時(shí)間系統重復此過(guò)程，測量發(fā)射探針脈沖能量的變化。

AvaSpec-ULS2048CL-EVO光譜儀在超快應用測試中可采用單通道或雙通道兩種方式。單通道方式是使用一臺光譜儀預先測試存儲未放置樣品時(shí)寬帶白光的光作為參考，隨后使用該光譜儀測試白光經(jīng)過(guò)樣品后的吸收光譜。雙通道方式是采用兩臺光譜儀，一臺光譜儀測試白光經(jīng)過(guò)樣品的光譜，另外一臺光譜儀實(shí)時(shí)測試寬帶白光的光源作為參考，避免光源不穩定對結果的影響，兩臺光譜儀可通過(guò)歸一化消除臺間差，通過(guò)同步線(xiàn)保證響應同步。此外，因為光譜儀的靈活性，研究者可根據自己的實(shí)驗需求設計光譜儀的測試方式。

 

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