超快时间解析近红外刺激拉曼测量功能 +偶联系统

我们的协议特别适用于研究化学和生化反应初始阶段的 pi 结合分子的结构和动力学。该技术具有一点点更高的灵敏度，使测量时间比传统的时间解析自发拉曼光谱在近红外与探测器目前可用。首先，完成光学设置，如下所示。

首先，对齐激光束。随着钛蓝宝石激光的打开和预热，将一张名片放在虹膜二号后面作为屏幕。调整镜一，直到光束穿过虹膜的中心。

然后，调整镜面二，直到激光束穿过虹膜二的中心。对齐后，确认光束同时穿过虹膜一和虹膜二的中心。当激光正确对齐后，开始对齐光学延迟线。

首先，使用舞台控制器的方向按钮，尽可能将舞台向镜像 2 移动。接下来，调整镜面一，直到光束穿过虹膜的中心。然后，将舞台移得尽可能远，因为它可以从镜子二。

调整镜面二，直到光束穿过虹膜的中心。现在，将舞台尽可能靠近光束输入，并确认光束仍然穿过虹膜的中心。接下来，从镜像三的位置移除虹膜一，将三面和四面镜子放在光学延迟线上。

调整三和四反射镜，直到光束穿过虹膜二的中心。使用事件光束路径中的可变中性密度滤波器，将名片放在蓝宝石板后面作为屏幕。转动滤光片以逐渐增加传输光束的功率，直到屏幕上出现黄色白点。

然后，小心地将滤镜朝同一方向转动，直到屏幕上的黄色白点周围有紫色环。接下来，要对齐拉曼泵束，请将音量分级反射带通滤波器放在光学参数放大器的输出光束路径中。使用近红外传感器卡调整带通滤波器和镜面 17，以观察光束点。

要开始优化探头频谱，请运行连续测量，并最大限度地提高显示屏上的探测器计数。为此，逐渐旋转半波板一。然后，通过旋转可变光密度滤波器一，逐渐增加点位脉冲的强度。

这样做，直到最大和最小的探测器计数达到约30，000和4，000分别。如果开始观察到较大的振荡模式，则沿相反方向旋转可变光学密度滤波器，直到该模式消失。对于空间重叠设置，请将光学斩波器放在拉曼泵束路径中。

然后，将近红外传感器卡放在样品位置。通过调整镜 21 调整拉曼泵束的方向，直到拉曼泵和探头梁的斑点完全重叠。为了设置时间重叠，请将亚硫酸二氧化硅胺二极管放在拉曼泵和探头相互空间重叠的样品位置。

接下来，将光电二极管的信号输出连接到 500 兆赫/秒 5 千兆小时的数字示波器样本，以便监控拉曼泵和探头脉冲何时到达同一位置。将示波器的水平刻度设置为每个分部一纳秒，并读取拉曼泵的信号强度峰值时间，并读取阻塞其他脉冲的探针脉冲。将磁性齿轮泵的入口和出口管连接到装有 30 毫升环氧烷的瓶子上，然后开始流动环氧烷，如文本协议中所述。

运行连续测量并检查显示屏中是否观察到受刺激的环氧烷拉曼波段。当中心波长设置为 1，410 纳米时，最强环氧烷的频段出现在第 55 到 58 像素。检测到受刺激的拉曼波段后，最大化显示屏中的频带强度。

通过迭代重新调整镜21、光学斩波器的旋转相和光学延迟线2的位置，实现此目的。运行单个测量，将频谱另存为文本文件。然后，从储液罐中去除甲苯，将磁性齿轮泵的入口/出口管连接到含有 25 毫升甲苯溶液的瓶子上，每升β-胡萝卜素的负四摩尔为 1 倍 10 至负 4 摩尔。

然后，开始流动样品溶液。接下来，将光学斩波器放在活动泵束路径中。将光束转储从行为泵梁的路径移动到拉曼泵梁的路径。

然后，使用名片而不是近红外传感器卡，在空间上重叠样品位置的行为泵和探头光束。运行连续测量，并检查显示屏中是否观察到β-胡萝卜素的瞬态吸收。吸收带以单调地向较长波长减小，或在零和 511 像素左右出现两个最大值。

检测到瞬态吸收带后，通过重新调整镜 32 来最大化吸收强度。停止连续测量，然后降低光延迟线 1 的位置，直到瞬态吸收完全消失。将光学斩波器放在拉曼泵束路径中，然后从拉曼泵束路径上拆下光束转储。

然后，运行时间解析实验，如从下拉菜单中选择SK阶段的文本协议中所述。输入范围 A 的起始位置，与测量时间解析的吸收光谱后瞬态吸收信号消失的位置相比，要小约 50 微米。Femtosec 时间解析近红外刺激拉曼光谱应用于β-胡萝卜素和甲苯溶液。

此处显示了β-胡萝卜素和甲苯的光谱。原始光谱中含有溶剂甲苯的强拉曼波段和地面状态下弱的拉曼β-胡萝卜带，以及拉曼带的光兴奋β-胡萝卜素。此处显示的光谱相同，但在光激发前使用同一溶液的刺激拉曼光谱减去。

减法后光谱显示由光兴奋β-胡萝卜素和/或其他非线性光学过程吸收引起的扭曲基线。基线在用多项式函数校正后变得平坦。在这个数字中，时间解析的β-胡萝卜素的拉曼光谱显示了1，400至1，800反厘米区域的两个强波段。

在零皮秒时，将一个宽刺激拉曼带分配给S2β-胡萝卜素的相位C双键C拉伸振动。其峰值位置估计为1，556反厘米。S1 beta-胡萝卜素的相位 C 双键 C 拉伸带出现在 S2 C 双键 C 拉伸带衰减时出现。

S1 C 双键 C 拉伸带的峰值位置从 0.12 秒上升为 8 反厘米。重要的是要尝试和调整拉曼泵梁的方向一次又一次，直到拉曼泵和探头梁的点完全重叠，找到刺激拉曼波段的环氧烷。此过程可立即用于其他 femtosec 时间解析实验，以便更深入地研究化学反应动力学。

随着研究人员探索 pi 结合分子的化学成分，这一程序将允许回答新的问题。执行此过程时，不要忘记戴上安全眼镜，以保护眼睛免受强激光照射。这包括散射光。