NIR-VIS spektrométerek. NIR-VIS spektrumok „NIR spectra (4 200- 11 000 cm -1 ) of polymers, monomers, plasticizers, lubricants, antidegradantes (antioxidantes,

Az előadások a következő témára: "NIR-VIS spektrométerek. NIR-VIS spektrumok „NIR spectra (4 200- 11 000 cm -1 ) of polymers, monomers, plasticizers, lubricants, antidegradantes (antioxidantes,"— Előadás másolata:

1 NIR-VIS spektrométerek

2 NIR-VIS spektrumok „NIR spectra (4 200- 11 000 cm -1 ) of polymers, monomers, plasticizers, lubricants, antidegradantes (antioxidantes, light stabilizers, PVC stabilizers), burning retarders, antistatic agents, blowing agents, coloring agents, pigments, optical whitenings, fillers and other related compounds.” http://www.ftir.cz/nir_polym.htm

3 FIR spektrumok

4 Raman spektroszkópia h 0 h S h 0 h AS Rayleigh-szóródás Stokes-szóródás anti-Stokes-szóródás

5 Raman spektroszkópia Klasszikus leírás:  I : indukált dipól  : polarizálhatóság tenzor E : külső elektromos tér külső tér periodikus (EM sugárzás) polarizálhatóság tenzor változik a rezgésekkel, molekula forgásával: anti-StokesStokes

6 Raman spektroszkópia

7

8 Polarizációs Raman spektroszkópia Raman depolarizációs-hányad:  l =I(z  y) / I(z  z)

9 Rezonancia Raman Spektroszkópia I~I 0 *( 0 ± k ) 4

10 Rezonancia Raman Spektroszkópia

11

12 Felülettel erősített Raman- szóródás Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) http://www.deltanu.com/newsletters/nwsltr1103.htm Töltésátviteli komplexek Fém: leggyakrabban Ag Fleischman és Van Duyne 1970-es évek: Ag-elektródok felületének vizsgálata

13 Felülettel erősített Raman-szóródás Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) http://www.deltanu.com/newsletters/nwsltr1103.htm

14 Raman mikroszkóp http://pubs.acs.org/hotartcl/ac/98/feb/raman.html

15 Raman mikroszkóp http://pubs.acs.org/hotartcl/ac/98/feb/raman.html

16 IR mikroszkóp Technikák: „mapping” és „imaging”

17 IR spektroszkópia

18 IR mikroszkóp www.bruker.com

19 Nemlineáris Raman technikák Pl. a másodrendű nemlineáris polarizáció hatása: Első alkalmazások: Kaiser és Garrett, 1961: kétfotonos abszorbció Ng és Woodbury, 1962: stimulált Raman-szórás Bloembergen és Schawlow: Nobel-díj 1981

20 Nemlineáris Raman technikák Hiper-Rayleigh- és hiper-Raman-szórás h 0 h HS h 0 h HAS hiper-Rayleigh-szóródás hiper-Stokes-szóródás hiper-anti-Stokes-szóródás 2h 0 h 0 5-7 nagyságrenddel kisebb jel, alacsonyabb háttérzaj, más kiválasztási szabályok, mint a (hagyományos) Raman spektroszkópiában

21 Nemlineáris Raman technikák h 0 h S Impulzus megmaradás: k AS =2k L -k S Hatás: próba („stimuláló”) lézer intenzitásának növekedése gerjesztett állapot populációjának növekedése anti-Stokes vonalak intenzitásának növekedése k AS kSkS kLkL kLkL Stimulált (kényszerített) Raman Spektroszkópia (SRS)

22 Nemlineáris Raman technikák Stimulált (kényszerített) Raman Spektroszkópia (SRS)

23 Nemlineáris Raman technikák Fotoakusztikus (kényszerített) Raman Spektroszkópia (PARS)

24 Nemlineáris Raman technikák h AS h 0 h S h 0 Inverz Raman spektroszkópia (IRS)

25 Nemlineáris Raman technikák Koherens anti-Stokes Raman-szóródás (Coherent anti-Stokes Raman Scattering, CARS) Fizikai alapelv: négyszínkeverés Impulzus megmaradás miatt a kilépő fotonoknak irányultságuk van ↓ Hatékony detektálás Két lézer fókuszálása adott szögben ↓ Kis térfogatelemek vizsgálata, kicsi Doppler kiszélesedés Hasonlóan: Koherens Stokes Raman-szóródás (CSRS)

26 Nemlineáris Raman technikák CARS

27 Nemlineáris Raman technikák CARS

28 Nemlineáris Raman technikák CARS

29 Nemlineáris Raman technikák Raman-szórás által indukált Kerr-effektus (Raman Induced Kerr Effect, RIKE) Fizikai alapelv: erős tér EM (=lézer sugárzás) hatására kettőstörés mértékének változása az EM tér intenzitásának függvényében M. D. Levenson and J. J. Song, “Coherent Raman Spectroscopy,” in Coherent Nonlinear Optics, ed. by M. S. feld and V. S. Letokhov, (Springer-Verlag, Berlin, 1980) pp. 293-373 Minta Polarizátor

30 Nemlineáris Raman technikák Főbb nemlineáris Raman technikák összefoglalva: