Espectroscopia de absorción transitoria para examinar transitorios fotoexcitados de corta duración

Descripción

El Espectrómetro de Absorción Transitoria, también llamado Espectrómetro de Fotólisis Flash, se dedica a medir transiciones entre estados cuánticos en muestras fotoexcitadas. Las mediciones de TA son aplicables a tipos de muestras líquidas y sólidas.
La muestra en el estado básico se energiza a un estado excitado con un pulso láser intenso. El pulso puede inducir productos intermedios de corta duración, como electrones en niveles de energía más altos, radicales o iones.
El proceso de desexcitación se controla midiendo la transmitancia/absorbancia del haz de luz blanca que atraviesa la muestra en el caso de líquidos y películas finas o la reflectancia de la muestra en el caso de polvos y muestras a granel no transparentes. El haz de luz blanca es producido por la lámpara de xenón.
Las muestras de estado sólido pueden sumergirse en electrolito y el potencial puede ajustarse a un valor determinado durante el experimento.
El sistema ofrece una funcionalidad que permite realizar mediciones de fluorescencia y fosforescencia inducidas con el pulso láser.
Los procedimientos experimentales están totalmente automatizados.

Cantidades medidas por el instrumento:

Transmitancia/Absorbancia o Reflectancia de la muestra en escala de tiempo de nanosegundos,
Espectro de fluorescencia inducida por láser,
Tiempo de vida de los transitorios fotoexcitados,
Intensidad del haz láser en la entrada y la salida de la cámara de muestras,
Características

de las muestras electroquímicas

Módulos del espectrómetro

Cámara de muestras cerrada.
Lámpara de

con sistema de refrigeración por agua y el pulsador.
Láser, normalmente Nd:YAG con posibilidad de elegir armónicos superiores o incluso OPO.
Monocromador para el rango espectral UV, VIS e IR.
Osciloscopio.
Fotomultiplicador.
Temporizador que sincroniza todos los componentes del sistema.
Potenciostato que proporciona las características completas de la muestra electroquímica.
Cubeta electroquímica con electrodo de platino y referencia Ag/AgCl

Cámara de muestras

La cámara de muestras protege el dispositivo de medición de la luz difusa de fondo y de los campos electromagnéticos externos. Está equipada con un sistema de seguridad que desconecta la alimentación de la lámpara de xenón y la fuente láser después de abrir la cámara y un sistema de instalación fácil y estable de varias configuraciones experimentales diferentes.

Se pueden suministrar configuraciones de medición internas con diferentes trayectorias ópticas y cubetas de muestra, que se ajustan a los requisitos experimentales individuales.

Especificaciones

El rendimiento del instrumento puede adaptarse a las necesidades específicas.

Cámara de muestras

Sistema de seguridad que desconecta la alimentación de la lámpara de xenón y del láser cuando se abre la cámara,
Instalación fácil y estable de varias configuraciones experimentales diferentes con cubetas de muestra,
Dos fotodiodos: a la entrada y a la salida de la cámara para medir la potencia del pulso láser,

Lámpara de xenón

Quemador de xenón de 150 W,
Sistema de refrigeración por agua,
Encendedor de baja emisión EM,
Modo de estabilización de la intensidad luminosa que proporciona una potencia luminosa constante del haz,
Diámetro predeterminado del haz: 8 mm,
Acoplado con una rueda de filtros para modificar el espectro de sondeo,

Pulsador de lámpara de xenón

Duración del impulso: 2 µs ÷ 2 ms,
Corriente del impulso: 8,5 ÷ 595 A.

Fuente láser

Quantel Q-Smart

Tipo de láser: Nd:YAG con línea base de 1064 nm,
Hasta cuatro módulos de generación de armónicos: 213 nm, 266 nm, 355 nm, 532 nm,
Haz Diámetro: 5 mm,
Duración del impulso: 5 ns,
Potencia del haz: 532 nm: 200 mJ, 350 nm: 100 mJ (10 Hz),
Puede utilizarse cualquier otro tipo de láser u OPO en la entrada de la cámara de muestras.

Ruedas de filtros

Hasta 6 filtros,
Dos filtros de borde (paso largo) suministrados por defecto: 400 nm y 600 nm,
Filtro de masa de aire opcional instalado en la rueda de filtros acoplada a la lámpara de xenón,

Potenciostato

Estándar o analógico,
Potenciostato estándar (para ajustar el potencial de polarización y las mediciones de corriente lenta):
- Ancho de banda:500 Hz,
- Muestreo: 1 kHz,
- Resolución de corriente: de 1 pA a 100 nA (en función del rango),
Potenciostato analógico (para mediciones rápidas de fotocorriente y potenciales de polarización fijos):
- Ancho de banda:500 Hz,
- Compensación de corriente de polarización,
- Rangos de medición: 10 mA/V; 1 mA/V; 100 μA/V; 10 μA/V; 1 μA/V; 100 μA/V,
Rango de potencial de polarización: -5 V ÷ 5 V,
Configuración de dos o tres electrodos,

Photomultiplicador

R928P Hammamatsu

Rango de tensión ánodo-cátodo: 500 ÷ 1200 V,
Gama espectral: 160 ÷ 900 nm,

Temporizador

Tiempo result: 50 us,
Frecuencia de disparo: ajustable para coincidir con la frecuencia del pulso láser, mediante software,
Controla la temporización del experimento y la sincronización de: Pulso láser, osciloscopio, obturadores de entrada y salida, potenciostato,
Operado vía software,
Dos canales de entrada para medir la potencia del pulso láser,

Osciloscopio

PicoScope 6403E

Ancho de banda: 300 MHz,
Frecuencia de muestreo: 5GSample/s,