E N D
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
Raman spektroszkópia hn0 hnAS hn0 hn0 hn0 hn0 hnS hn0 anti-Stokes-szóródás Stokes-szóródás Rayleigh-szóródás
Raman spektroszkópia Klasszikus leírás: • mI: indukált dipól a: polarizálhatóság tenzor E: külső elektromos tér • külső tér periodikus (EM sugárzás) • polarizálhatóság tenzor változik a rezgésekkel, molekula forgásával: anti-Stokes Stokes
Polarizációs Raman spektroszkópia Raman depolarizációs-hányad: rl=I(zy) / I(zz)
Rezonancia Raman Spektroszkópia I~I0*(n0±nk)4
Felülettel erősített Raman-szóródás Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) Fleischman és Van Duyne 1970-es évek: Ag-elektródok felületének vizsgálata Fém: leggyakrabban Ag Töltésátviteli komplexek http://www.deltanu.com/newsletters/nwsltr1103.htm
Felülettel erősített Raman-szóródás Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) http://www.deltanu.com/newsletters/nwsltr1103.htm
Raman mikroszkóp http://pubs.acs.org/hotartcl/ac/98/feb/raman.html
Raman mikroszkóp http://pubs.acs.org/hotartcl/ac/98/feb/raman.html
IR mikroszkóp Technikák: „mapping” és „imaging”
IR mikroszkóp www.bruker.com
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
Nemlineáris Raman technikák Hiper-Rayleigh- és hiper-Raman-szórás hn0 hn0 2hn0 hn0 2hn0 hn0 hn0 hnHAS hn0 hn0 hnHS hn0 hiper-anti-Stokes-szóródás hiper-Stokes-szóródás hiper-Rayleigh-szóródás • 5-7 nagyságrenddel kisebb jel, • alacsonyabb háttérzaj, • más kiválasztási szabályok, mint a (hagyományos) Raman spektroszkópiában
Nemlineáris Raman technikák Stimulált (kényszerített) Raman Spektroszkópia (SRS) • Hatás: • próba („stimuláló”) lézer intenzitásának növekedése • gerjesztett állapot populációjának növekedése • anti-Stokes vonalak intenzitásának növekedése hn0 hnS hnS Impulzus megmaradás: kAS=2kL-kS kAS kS hnS kL kL
Nemlineáris Raman technikák Stimulált (kényszerített) Raman Spektroszkópia (SRS)
Nemlineáris Raman technikák Fotoakusztikus (kényszerített) Raman Spektroszkópia (PARS)
Nemlineáris Raman technikák Inverz Raman spektroszkópia (IRS) hnAS hn0 hnS hn0
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)
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 Polarizátor Minta 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
Nemlineáris Raman technikák Főbb nemlineáris Raman technikák összefoglalva: