jednoeksponencjalny (homogeniczny) wieloeksponencjalny (heterogeniczny) Schemat aparatury do zliczania pojedynczych fotonów skorelowanych czasowo.



Podobne dokumenty
SPEKTROSKOPIA LASEROWA

wiat o mo e by rozumiane jako strumie fotonów albo jako fala elektromagnetyczna. Najprostszym przypadkiem fali elektromagnetycznej jest fala p aska

ZASTOSOWANIE LASERÓW W METROLOGII. - miernictwo, nauka o pomiarach. Obejmuje wszystkie teoretyczne i praktyczne problemy zwi zane z pomiarami.

Ćwiczenie: "Ruch harmoniczny i fale"

40. Międzynarodowa Olimpiada Fizyczna Meksyk, lipca 2009 r. ZADANIE TEORETYCZNE 2 CHŁODZENIE LASEROWE I MELASA OPTYCZNA

G ówne dzia y spektroskopii laserowej

Informacje uzyskiwane dzięki spektrometrii mas

PRAWA ZACHOWANIA. Podstawowe terminy. Cia a tworz ce uk ad mechaniczny oddzia ywuj mi dzy sob i z cia ami nie nale cymi do uk adu za pomoc

Ć W I C Z E N I E N R O-10

I B. EFEKT FOTOWOLTAICZNY. BATERIA SŁONECZNA

Przetwarzanie bazuj ce na linii opó niaj cej

7. REZONANS W OBWODACH ELEKTRYCZNYCH

Wyznaczanie współczynnika sprężystości sprężyn i ich układów

ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJ CEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE CZERWIEC 201

Projekt MES. Wykonali: Lidia Orkowska Mateusz Wróbel Adam Wysocki WBMIZ, MIBM, IMe

BADANIE WŁASNOŚCI FAL ELEKTOMAGNETYCZNYCH

Fizyka Laserów wykład 10. Czesław Radzewicz

Wzmacniacze. Rozdzia Wzmacniacz m.cz

Badanie silnika asynchronicznego jednofazowego

Agrofi k zy a Wyk Wy ł k ad V Marek Kasprowicz

UKŁAD ROZRUCHU SILNIKÓW SPALINOWYCH

Materiały pomocnicze 8 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej

12. Wyznaczenie relacji diagnostycznej oceny stanu wytrzymało ci badanych materiałów kompozytowych

Udoskonalona wentylacja komory suszenia

II.5 Prędkość światła jako prędkość graniczna

Wykorzystywane zjawiska Rodzaje laserów Kontrolowane cechy

tel/fax lub NIP Regon

Automatyka. Etymologicznie automatyka pochodzi od grec.

Elementy cyfrowe i układy logiczne

REGULAMIN WSPARCIA FINANSOWEGO CZŁONKÓW. OIPiP BĘDĄCYCH PRZEDSTAWICIELAMI USTAWOWYMI DZIECKA NIEPEŁNOSPRAWNEGO LUB PRZEWLEKLE CHOREGO

14P2 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - II POZIOM PODSTAWOWY

LABORATORIUM STEROWANIE SILNIKA KROKOWEGO

Wymagania edukacyjne z fizyki do gimnazjum Gimnazjum Sióstr Salezjanek w Ostrowie Wielkopolskim

DTR.ZL APLISENS PRODUKCJA PRZETWORNIKÓW CIŚNIENIA I APARATURY POMIAROWEJ INSTRUKCJA OBSŁUGI (DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA)

Modulatory. Bernard Ziętek

Analiza wyników egzaminu gimnazjalnego. Test matematyczno-przyrodniczy matematyka. Test GM-M1-122,

Wypalanie laserowe. Technologia. wersja polska. Wersja: 1. marzec 2004 r.

LVI OLIMPIADA FIZYCZNA 2006/2007 Zawody II stopnia

ZASTOSOWANIE LASERÓW W HOLOGRAFII

Badanie bezszczotkowego silnika prądu stałego z magnesami trwałymi (BLDCM)

Od redakcji. Symbolem oznaczono zadania wykraczające poza zakres materiału omówionego w podręczniku Fizyka z plusem cz. 2.

PL B1. POLITECHNIKA POZNAŃSKA, Poznań, PL BUP 01/11. RAFAŁ TALAR, Kościan, PL WUP 12/13

LASEROWE CH ODZENIE I PU APKOWANIE ATOMÓW. Fotony charakteryzuj si p dem zwi zanym z wektorem falowym. relacj

Podstawa prawna: Ustawa z dnia 15 lutego 1992 r. o podatku dochodowym od osób prawnych (t. j. Dz. U. z 2000r. Nr 54, poz. 654 ze zm.

Prawa i obowiązki pracownika oraz pracodawcy w zakresie BHP

LABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII

Pomiar prędkości dźwięku w metalach

Sensory optyczne w motoryzacji

KLUCZ PUNKTOWANIA ODPOWIEDZI

CD-W Przetwornik stężenia CO 2 do montażu naściennego. Cechy i Korzyści. Rysunek 1: Przetwornik stężenia CO 2 do montażu naściennego

2.Prawo zachowania masy

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII

Metrologia cieplna i przepływowa

TYTUŁ IPS P przyrząd do badania imisji wg nowej metody pomiaru

Pomiar mocy pobieranej przez napędy pamięci zewnętrznych komputera. Piotr Jacoń K-2 I PRACOWNIA FIZYCZNA

ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJ CEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE CZERWIEC 2013

WPŁYW ROZPORZĄDZENIA EURO 5 NA NIEZALEŻNY RYNEK MOTORYZACYJNY. Robert Kierzek, Inter Cars S.A. Bogumił Papierniok, Moto-Profil Sp. z o.o.

KLASA 3 GIMNAZJUM. 1. LICZBY I WYRAŻENIA ALGEBRAICZNE (26 h) 1. Lekcja organizacyjna System dziesiątkowy System rzymski 5-6

ANALIZA WIDMOWA (dla szkoły średniej) 1. Dane osobowe. 2. Podstawowe informacje BHP. 3. Opis stanowiska pomiarowego. 4. Procedura pomiarowa

RAPORT DEKRY WNIOSKI DLA POLSKI

dyfuzja w płynie nieruchomym (lub w ruchu laminarnym) prowadzi do wzrostu chmury zanieczyszczenia

4.1. Zlewnia nr 1 Zlewnia Z1 styka się z projektowaną trasą z lewej strony od km 4+100,00 do km 4+642,35.

WYBRANE TECHNIKI SPEKTROSKOPII LASEROWEJ ROZDZIELCZEJ W CZASIE prof. Halina Abramczyk Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy

Spektroskopia UV-VIS zagadnienia

dr inż. arch. Tomasz Majda (TUP) dr Piotr Wałdykowski (WOiAK SGGW)

11.1. Zale no ć pr dko ci propagacji fali ultrad wi kowej od czasu starzenia

'()(*+,-./01(23/*4*567/8/23/*98:)2(!."/+)012+3$%-4#"4"$5012#-4#"4-6017%*,4.!"#$!"#%&"!!!"#$%&"#'()%*+,-+

LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKI

Cel modelowania neuronów realistycznych biologicznie:

Optyka geometryczna i falowa

Dobór nastaw PID regulatorów LB-760A i LB-762

spektroskopia UV Vis (cz. 2)

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) (13) T3 (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Lekcja 173, 174. Temat: Silniki indukcyjne i pierścieniowe.

Zadanie 21. Stok narciarski

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE

ROZPORZÑDZENIE MINISTRA GOSPODARKI 1) z dnia 25 wrzeênia 2007 r.

Soczewkowanie grawitacyjne 3

Wiedza niepewna i wnioskowanie (c.d.)

Zarządzanie projektami. wykład 1 dr inż. Agata Klaus-Rosińska

3 4 5 Zasady udzielania urlopów 6 7 8

(86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/DE02/ (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

PL B1. Układ impulsowego wzmacniacza światłowodowego domieszkowanego jonami erbu z zabezpieczaniem laserowych diod pompujących

KOMISJA WSPÓLNOT EUROPEJSKICH. Wniosek DECYZJA RADY

Konspekt lekcji otwartej

Objaśnienia wartości, przyjętych do Projektu Wieloletniej Prognozy Finansowej Gminy Golina na lata

MATEMATYKA 4 INSTYTUT MEDICUS FUNKCJA KWADRATOWA. Kurs przygotowawczy na studia medyczne. Rok szkolny 2010/2011. tel

KONKURS PRZEDMIOTOWY Z FIZYKI dla uczniów gimnazjów województwa lubuskiego 23 marca 2012 r. zawody III stopnia (finałowe)

TF-Odnawialne źródła energii-wprowadzenie do ćwiczeń. Gry dydaktyczne- zastosowanie TIK

Temat: Funkcje. Własności ogólne. A n n a R a j f u r a, M a t e m a t y k a s e m e s t r 1, W S Z i M w S o c h a c z e w i e 1

SCENARIUSZ ZAJĘĆ SZKOLNEGO KOŁA NAUKOWEGO Z PRZEDMIOTU CHEMIA PROWADZONEGO W RAMACH PROJEKTU AKADEMIA UCZNIOWSKA

Korzy ci z du ej pojemno ci pami ci akwizycji w nowoczesnych oscyloskopach

OZNACZANIE CZASU POŁOWICZNEGO ROZPADU DLA NATURALNEGO NUKLIDU 40 K

2. Kiedy obchodzone są Dni Ochrony Przeciwpożarowej? a) w kwietniu b) w lipcu c) w maju

D wysokościowych

Korekta jako formacja cenowa

Praca badawcza. Zasady metodologiczne ankietowego badania mobilności komunikacyjnej ludności

USTAWA. z dnia 29 sierpnia 1997 r. Ordynacja podatkowa. Dz. U. z 2015 r. poz

WYZNACZANIE PRZYSPIESZENIA ZIEMSKIEGO ZA POMOCĄ WAHADŁA REWERSYJNEGO I MATEMATYCZNEGO

Transkrypt:

Pomiar krzywych zaniku fluorescencji metod zliczania pojedynczych fotonów skorelowanych czasowo (metoda TCSPC - time correlated single photon counting) Zanik (homogeniczny) jednoeksponencjalny Zanik (heterogeniczny) wieloeksponencjalny Schemat aparatury do zliczania pojedynczych fotonów skorelowanych czasowo. Spektroskopia laserowa 17

Fluorometria impulsowa, cd Zasada dzia ania konwertera czas-amplituda i wielokana owego analizatora amplitud. Rejestrowana przez analizator amplitud krzywa zaniku jest w istocie splotem odpowiedzi aparatury na impuls wzbudzaj cy oraz prawdziwego rozk adu nat enia fluorescencji i opisana jest zale no ci Znalezienie kszta tu funkcji przeprowadzenia oblicze numerycznych. wymaga rozwik ania splotu, czyli Spektroskopia laserowa 18

Metoda fazowo-modulacyjna pomiaru krzywych zaniku fluorescencji Polega na wzbudzaniu fluorescencji wiat em zmodulowanym i pomiarze przesuni cia fazowego wiat a fluorescencji wzgl dem wiat a wzbudzaj cego oraz pomiarze wzgl dnej g boko ci modulacji wiat a fluorescencji. Im d u szy czas ycia fluorescencji, tym wi ksze przesuni cie fazowe i tym mniejsza g boko modulacji. Dla zaniku jednoeksponencjalnego zachodzi Spektroskopia laserowa 19

Metoda fazowo-modulacyjna pomiaru krzywych zaniku fluorescencji, cd Reprezentacje ró nych kszta tów krzywych zaniku w fluorometrii fazowo-modulacyjnej: górny panel - zaniki jednoeksponencjalne, dolny panel: zanik dwueksponencjalny, krzywa przerywana: zanik jenoeksponencjany najbardziej zbli ony do wyników do wiadczalnych. Im wi ksza cz sto modulacji, tym krótszy mo e by zmierzony czas ycia. Zakres górnych cz sto ci modulacji w wi kszo ci fluorometrów fazowomodulacyjnych jest ograniczony do ok. 200 MHz (elementy elektrooptyczne nie s w stanie modulowa wiat a z wy sz cz sto ci ). T trudno przezwyci a technologia oparta na wykorzystaniu cz sto ci harmonicznych zawartych w ci gu impulsów. Np. ci g impulsów powtarzaj cych si z cz sto ci 4 MHz zawiera cz sto ci 4, 8, 12, 16,... MHz. BS - zwierciad o pó przepuszczalne, S - próbka, PD - fotodioda, MCP PMT - fotopowielacz mikrokanalikowy, PS - dzielnik mocy, F - cz sto repetycji impulsów, n - numer harmonicznej, F - niska cz sto (rz du 25 Hz). Spektroskopia laserowa 20

Zastosowanie laserów do pomiarów czasów ycia w szybkich wi zkach atomowych W metodzie tej korzysta si z szybkich wi zek atomowych, molekularnych lub jonowych o energiach rz du kev lub MeV. Atomy poruszaj ce si w kierunku s wzbudzane w dobrze okre lonym, ma ym obszarze wokó. ród em wzbudzenia jest laser, lub zderzenia z innymi atomami tarczy (folii) albo w komórce zawieraj cej gaz. Rejestruje si fluorescencj jako funkcj odleg o ci od punktu wzbudzenia. Aby otrzyma zale no fluorescencji od czasu, korzysta si z zale no ci, gdzie pr dko jonów okre la si na podstawie napi cia przyspieszaj cego i masy jonu. Wad tej metody jest wp yw efektów kaskadowych zwi zany z równoczesnym nieselektywnym wzbudzeniem wielu poziomów. a - czysto wyk adniczy zanik obsadzenia poziomu i, b - wzrost obsadzenia i spowodowany przej ciami kaskadowymi. c - zanik obserwowany. Spektroskopia laserowa 21

Zastosowanie laserów do pomiarów czasów ycia w szybkich wi zkach atomowych, cd Selektywne wzbudzenie laserem dostrojonym do przej cia rozwi zuje problem kaskad. W tym przypadku w odleg o ci kilku cm od szczeliny wyj ciowej z komórki zawieraj cej gaz wi zka jonów zostaje o wietlona laserem. Je eli laser dostrojony jest do przej cia, dzi ki pompowaniu optycznemu obsadzenia obydwu poziomów zmieniaj si o wielko, zale n od nat enia wiat a laserowego, prawdopodobie stwa przej cia oraz od pocz tkowego obsadzenia obu poziomów. Po wprowadzeniu do wi zki laserowej przerywacza mo na wyznaczy ró nic sygna ów - nat enie fluorescencji ze wzbudzeniem laserowym, - nat enie fluorescencji bez wzbudzenia laserowego. Sygna stanowi t cz sygna u fluorescencji, która jest wynikiem selektywnego wzbudzenia laserowego. Sygna ten zawiera informacj o zaniku czysto wyk adniczym nawet w obecno ci kaskad. Spektroskopia laserowa 22

Dudnienia kwantowe Jest to wspó czesna metoda spektroskopowa umo liwiaj ca rozdzielenie po o onych blisko siebie poziomów energetycznych. Je eli krótkim impulsem laserowym wzbudzi równocze nie dwa lub wi cej po o onych blisko siebie poziomów cz steczkowych, zale no od czasu nat enia fluorescencji z tych spójnie przygotowanych poziomów ma charakter wyk adniczy z modulacjami. Aby osi gn spójne wzbudzenie poziomów 1 i 2 impulsem laserowym o czasie trwania, jego szeroko wynikaj ca z ograniczenia fourierowskiego (a jest sta rz du jedno ci zale n od kszta tu impulsu) musi by wi ksza od ró nicy cz sto ci. Prosty opis teoretyczny dudnie kwantowych Funkcj falow stanu wzbudzonego mo na przedstawi jako liniow superpozycj funkcji podpoziomów ( ), - amplitudy prawdopodobie stwa, e impuls wiat a wzbudzi atom do poziomu, - sta e zaniku poziomów k. Spektroskopia laserowa 23

Prosty opis teoretyczny dudnie kwantowych, cd Zale no od czasu nat enia fluorescencji wysy anej ze wzbudzonych poziomów okre la kwadrat modu u macierzowego elementu przej cia - wektor polaryzacji wysy anego fotonu fluorescencji, - operator momentu dipolowego, C - wspó czynnik proporcjonalno ci zale ny od warunków do wiadczenia. Przy upraszczaj cym za o eniu otrzymujemy gdzie Modulacje mo na zaobserwowa na podk adzie zaniku wyk adniczego, je eli obydwa elementy macierzowe przej i s ró ne od zera. Pomiary cz sto ci modulacji pozwalaj na okre lenie odst pu energetycznego obu poziomów, nawet gdy ich rozszczepienie jest mniejsze od szeroko ci dopplerowskiej. Spektroskopia laserowa 24

Dudnienia kwantowe, cd Dudnienia kwantowe we fluorescencji jonu obserwowanej w nast pstwie wzbudzenia wiat em o d ugo ci fali oraz odpowiadaj ce im widmo fourierowskie. Schemat poziomów energetycznych ukazuje struktur nadsubteln stanu z zaznaczeniem obserwowanej cz sto ci dudnie. Spektroskopia laserowa 25