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深紫外激光光化学反应仪与在线检测系统

2012-11-26 15:50
姚看江湖
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  (3)时间分辨发光光谱检测子系统。稳态发光光谱检测是时间分辨发光光谱检测的基础,该子系统设计并搭建了基于深紫外激光激发的稳态发光光谱检测光路和检测系统,通过选择合适样品,以177.3nm脉冲激光为激发光源,利用光纤光谱仪来检测化合物的稳态发光。通过筛选,选择了具有聚集荧光增强性质的四苯基乙烯衍生物作为样品,实现了以177.3nm激光为激发光源的稳态发光光谱的检测。

  在时间分辨发光光谱检测方面,采用条纹相机作为检测器来实现时间分辨发光光谱的检测。将条纹相机和光谱仪对接,在触发扫描模式下,利用皮秒激光作为光源,测试得到时间分辨发光光谱检系统的时间分辨率为35ps,优于100ps的项目指标。

  光谱分辨率代表了光谱仪对精细光谱结构的分辨能力,主要取决于检测系统中分光设备的色散能力和CCD的成像质量。以具有分立谱线的汞灯作为光源,利用光谱仪对汞灯谱线进行扫描,所得谱线的半峰宽即为光谱分辨率。通过汞灯检测得到的系统在不同波长下的光谱分辨率达到0.3nm以下,优于项目指标值1nm。

  光谱检测范围是指光谱仪对光谱波段的响应范围,主要取决于光谱仪、检测器及相关光学元件等。分别采用发光范围位于紫外和可见光区的氘灯和卤钨灯作为光源,对该子系统在紫外可见波段范围的光谱响应进行测试,系统的光谱检测范围达到200—420nm,优于200—800nm的项目指标范围。

  (4)瞬态吸收光谱检测子系统。该子系统包含了紫外可见光源瞬态吸收光谱测试系统和深紫外皮秒瞬态吸收光谱测试系统两套设备,其中,紫外可见光源瞬态吸收光谱测试系统主要包括飞秒激光光源系统和瞬态吸收光谱测试系统,皮秒瞬态吸收光谱系统主要包括皮秒深紫外光源、白光产生装置、时间延时装置、光学系统、光谱仪、检测器和控制器。

  该子系统的时间分辨率主要取决于泵浦光和探测光的脉宽以及延时线的最小步长,由于延时线采用的是步进电机,最小步长可以达到0.78fs,远远小于激光的脉宽,因此其时间分辨率主要由泵浦光或探测光的脉宽来决定。由于瞬态吸收光谱检测系统中探测光是1064nm泵浦光经重水非线性转换得到,探测光的脉宽相比泵浦光有所展宽,因此,探测光脉宽将决定该子系统的时间分辨率,通过条纹相机检测得到该子系统的时间分辨率达到49ps,优于项目指标100ps。

  利用该子系统检测汞灯特征谱线的光谱,得到汞灯谱线光谱的半峰宽即为该子系统的光谱分辨率,光谱半峰宽(光谱分辨率)均小于0.5nm,也优于项目的1nm指标。

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