著者は、研究されたサンプルを提供するための海軍研究所でアランBrackerとダニエルギャモンを承認したいと思います。この作品は、カリフォルニア大学マーセド校に、国防脅威削減局、基礎研究賞＃HDTRA1-15-1-0011によって（部分的に）サポートされていました。

注：他のソフトウェアパッケージを用いてもよいが、説明した方法は、特定のソフトウェアに固有です。 1.試料の調製とクールダウン<ol><li>サンプルを製作。 <ol><li>前述のように4 nmのトンネルバリアによって分離された2つの垂直に積み重ねられた自己組織化のInAs / GaAsの量子ドットを作成する分子線エピタキシー介しStranski-Krastanovモード法を用いて、試料を成長。16埋め込 ​​み量子ドットの電界効果型構造に（ すなわち 、ショットキーダイオード）QDMsに印加される電界が可能になる。17 注：QDMsの使用は法の要件ではありません。半導体のInAs / GaAsを必要としない。また、技術は任意の半導体の組み合わせから作られたQDMsまたは量子ドットのために動作します。 </li><li>個々の量子ドットの光学的にアドレス指定することができるように、サンプルを作製。サンプルまたはメートルの上部に開口マスクを追加することのいずれかによってこれを行います焦点サイズに応じて10 8のQD / cm 2以下の低濃度試料をaking。18 </li></ol></li><li>チップヘッダーにサンプルをマウントします。 <ol><li> 50％のビスマス、26.7％の鉛、13.3％のスズ、およびセラミック・チップ・ヘッダ上の10％のカドミウムからなる合金を適用します。合金が液化するまで、ホットプレートを用いてチップを加熱します。チップヘッダに取り付ける液化合金上にサンプルの底に置きます。 注：サンプルの底部がピンに接続されたショットキーダイオードチップヘッダにはんだ点の一方の電極です。サンプルを取り付けるための別の代替は、導電性銀エポキシです。 </li></ol></li><li>チップ上のピンにサンプルのポイント（右上）から40 Gの金ワイヤを接着します。 <ol><li>サンプルおよびチップ上のピンパッドの1つに1滴の上隅に銀エポキシの液滴を配置します。 </li><li>慎重に2滴で金線を築きます。 注：トンのトップを彼は、サンプルは、電界の適用を可能にするショットキーダイオードの他方の電極です。 </li></ol></li><li>クライオスタットにチップとサンプルをマウントしたサンプルは、銅試料ホルダーとの良好な熱接触があることを確認してください。 <ol><li>チップとクライオスタットのコールドフィンガー間のインジウム箔を適用します。 </li><li>圧力がコールドフィンガーにチップをマウントします。クライオスタットの銅コールドフィンガーとの良好な熱的接触を確保するために、ワッシャ付きの2本のネジを使用し、しっかりと締めます。 </li></ol></li><li>サンプル上の上部電極と下部電極の両方に接続されているチップのピンから配線を接続します。ソースメータへのクライオスタットを介してこれらのワイヤを実行します。 注：ソースメータは、外部電場に量子ドットをさらす、サンプルの電極にバイアスを印加します。 </li><li>避難し、真空にクライオスタットと試料室を持って来ます。 SAMのクールダウンの準備のために、約10 -6 Torrまで真空排気し、ターボポンプを起動します。PLE。 注：実験の冷却および温度制御が閉サイクル冷凍機及び添付顕微鏡の試料室から構成されているクライオスタットを用いて達成されます。 </li><li>クライオスタットのコンプレッサーを起動します。クライオスタットが所望の温度に到達するまで、システムを冷却します。 注：サンプルが冷却されると提示された結果のために温度が約18 Kであった、セットアップが取られるべき光学測定を可能にする光学系を設置するための準備ができています。 </li></ol> 2.光学セットアップ注：すべての設定手順については、製造者または他のカスタムプログラムによって提供されるソフトウェアを使用していずれかの方法で、レーザー、ソースメータ、分光器とCCDを実行します。 <ol><li> PL収集のために、分光器にPL信号を集束レンズに沿った長作動距離50X顕微鏡対物レンズとコリメートレンズを配置します。 0.75ミリメートルを介してスペクトルを収集onochromator信号は、液体窒素を用いて-1 1,100 mm、縦分散回折格子と検出された場合1340×100画素のCCDカメラを冷却しました。 </li><li>白色光源を使用して、サンプルを照らします。 <ol><li>正しく検出側のすべての光学部品（ すなわち、コリメートおよび集束レンズ）を整列させることにより、ゼロ波長で外部カメラや分光器を通して試料の画像をフォーカススペクトロメータのCCD上のサンプルのクリーン焦点画像を取得します。 注：整列し、試料の鮮明な画像を得ることを支援するために、別の外部撮像カメラを持っていると便利です。 </li></ol></li><li>検出側が設定された後、試料にレーザーの焦点を合わせます。レンズを用いて試料上で可能な最小サイズにビームスポットをフォーカス。基底状態遷移エネルギーが含まれている励起範囲で波長可変ダイオードレーザを使用します。斜めの角度で試料にレーザ入射を設定します。斜め入射の利点はそれが散乱レーザ光の大部分を取り除くことができますこと。 </li><li>高い非共鳴エネルギーで試料を励起します。最適には、湿潤層下のエネルギーで励起することによってこれを行います。 InAs / GaAsのQDMsため、本研究では、これは基底状態遷移上記75 meVで以上に相当します。 </li><li>フォーカスモードでスペクトル取得ソフトウェアを実行します。クライオスタット顕微鏡サンプルハウジングに装着され、XY移動ステージを用いたレーザスポット全体でサンプルをスキャンします。分光計のCCDは、基底状態遷移の個別の行をキャプチャするまで、これを行います。 QDMsの1の検出を中央に配置します。 注：QDMが発見されると、光学装置を完成します。サンプルについては基底状態のエネルギーを使用する1300 meVで周りです。 </li><li>バイアスマップを生成します。 <ol><li>サンプル上の電極に接続されたソースメータ（ステップ1.5）を介して電位を印加します。これはQDMに電界を発生順に電極間にバイアスを印加します秒。 注：サンプルに印加されるバイアス範囲は、ショットキーダイオード構造の両端0-2 Vです。デバイスが逆バイアスであるときこれは、電界が見えるように、個々の電荷状態を可能QDMの電荷の量を制限します。 </li><li>通常はボルトの千に百の範囲で、この所望の解像度に応じて、異なる増分電圧値で個々のスペクトルを取ります。カスタムプログラム（ 例えば、LabViewの）を使用して、一緒に、これらの個々のスペクトルを兼ね備えています。 注：このプログラムは簡単に提示した実験では、これは一緒にリアルタイムでデータをステッチすることで追加された、マトリックスに個々のスペクトルのベクトル列を結合するために、異なるプログラムの広い範囲を使用して符号化することができます。 <ol><li>バイアスマップを取るために実行ボタンをクリックします。これは、設定されたバイアスでスペクトルを受け取り、列ベクトル行い、その後、別の列として各インクリメントバイアススペクトルを追加します。 注：これは、データマトリを生成し、強度値はPL強度に対応するxは、行は、エネルギー/波長を表し、列電圧に対応します。それは、このようにデータの品質でライブのフィードバックを可能にする、実行されているようにバイアスマップが表示可能でなければなりません。 注意：バイアスマップは、異なる電荷構成を識別するのに役立ちますし、両方の励起および検出パスのセットアップを完了するために適切な情報を提供します。 </li></ol></li></ol></li><li>励起されることになりますトランジションを特定します。遷移のエネルギーと関心のバイアス範囲に注意してください。 <ol><li>この時点で、レーザー励起が遷移を介してチューニングされる方法を決定します。基底状態遷移に励起するレーザーを取得するための3つのオプションがあります。 <ol><li>チューン温度によって遷移エネルギー。18 </li><li>レーザーエネルギーで共鳴を達成するために、移行のシュタルクシフトを使用してください。19 注意：i上記の二つの方法の便利な機能をQDM遷移が固定レーザエネルギーを介して調整されているので、波長可変レーザ光源は、必要とされないことです。 </li><li>また、移行を介してレーザエネルギーをステッピング、波長可変レーザ光源を使用しています。レーザーは、遷移に共鳴するときに検出信号が存在することになる、これは測定にそのレーザー限られたスペクトル分解能を提供します。これは、プロトコルの残りのための焦点になります。 </li></ol></li></ol></li><li>遷移が特定され、実験パラメータを設定すると、測定のための励起および検出の両方のエネルギーを選択します。 <ol><li>移行のような励起エネルギーを選択してください。興奮遷移のエネルギーとして検出マイナス半導体合金に関連した縦光学（LO）フォノンのエネルギーを選択してください。これらの値を使用して、測定のための適切なエッジパスフィルタを選択します。彼らは、励起および検出エネルギー間でのカットオフを持っている必要があります。 注：experimについて提示内部の結果、駆動移行は1,301.7 meVでで観察された。図3に示す中立基底状態励起子だったと-1 LOフォノンの放出は、それぞれ、952.5 nmおよび979.3 nmまで対応し、1266 meV程度に位置しています。そこで我々は、励起用の960nmのショートパスフィルタおよび検出のための960 nmのロングパスフィルターを使用しています。それらは角度を調整することによって調整することができるので、干渉カットフィルタがこの目的のために理想的です。 </li></ol></li><li>レーザ制御ソフトウェアのフロントパネル上の適切な入力フィールドに所望のレーザ波長値を入力するだけで行われている、関心の遷移エネルギーで励起するためにレーザーを設定します。 </li><li>分光器制御ソフトウェアのフロントパネル上の適切な入力フィールドに所望の中心波長の値を入力して-1 LOの光子放出を監視するために所定の値に中心波長を設定します。 注：のInAs / GaAsのための-1 LOの光子放出はAPPRです励起されることになります励起子遷移以下oximately 36 meVで。 </li><li>カメラのソフトウェアを使用して、フォーカスモードボタンをクリックすることで、連続モードでのスペクトル取得ソフトウェアを実行することにより、CCDで収集を開始。信号が表示されるはずですか、まだレーザー散乱によって隠すことができました。 </li><li>信号を最大化します。重要なステップ：チューニング励起ショートパスフィルタ、それは適切な波長のカットオフを有するように若干の角度を調整すること。 注：最適な角度は、ショートパスフィルタの角度を調整しながら、信号を監視することによって確立されます。フィルタの角度を変更することによって、これはカットオフ波長を変化させます。キーは、できるだけ多くのレーザ光がコレクションから抑制されていることを確認することです。 </li></ol> 3.準共鳴測定のセットアップ<ol><li>カスタム・ソフトウェアのメイン画面を使用しているコンピュータのコントロールの実験パラメータを設定します。これを行うには、収集プログラムを開始し、目をクリックしてくださいEステップの偏光、温度、またはWLタブ。これは、すべての実験値を設定し、実行すると、さまざまなパラメータを介してデータを収集します。 注：我々の実験のデータは、すべてのコンピュータのコントロールをカスタムプログラムされた服用について。キーは、分光計の中心波長を設定するCCDソースメータを制御し、異なるバイアスでのスペクトルの範囲を収集しながら遷移を介してレーザエネルギーをステップすることができるソフトウェアまたはプログラムを有することです。 <ol><li>入力レーザーが通過スキャンする確立されたレーザーエネルギー範囲：1,301.7 meVでの中立励起子遷移エネルギーより約50μeVから、以下の50μeVに。 「希望のWL（nm）の「フィールドを使用してスキャンを開始するには、最初の波長を設定します。 （「エンドモーターユニット」）上を走査するレーザ端範囲を設定します。 </li><li>ソースメータは、「電圧の設定」タブをクリックすることによりを通じてスキャンしますバイアス範囲を設定します。開始バイアスvalを設定しますUE（「電圧スタート（V）」）、エンドバイアス値「電圧端（V）」とバイアスステップサイズ「電圧ステップ（V）」。ここでは、スキャンされたバイアス範囲は1.82 Vに1.68でした</li><li>入力積分時間は、「カメラ設定」タブをクリックして選択しました。 「露出（複数可）」の下でCCDの積分時間を設定します（3.3ステップを参照してください）​​。 CCDのための合理的な積分時間を選択します。良好な信号を得るために積分時間を試してみます。得られる積分時間より優れた信号平均より大きい。20 注意：実験に使用した統合時間は10秒でした。しかし、積分時間は、PL信号の強度に応じて、0.5秒と低くすることができます。時には個々のスキャンではなく一緒にスペクトルデータの合計プラスフォトルミネッセンス励起（PLE）マップ内の遷移を明らかにし補間する目の能力を縫い合わせる時に信号を参照することも必要ありません。 </li&gt; </ol></li></ol> 4.データ集録<ol><li>実験パラメータが確立されると、実験を開始します。実行ボタンをクリックしてコレクションを開始します。 注：各レーザーエネルギーで、ソフトウェアは、スペクトルとバックグラウンドスペクトルを取っバイアスを変化させます。これは、各バイアスステップのために行われます。そして、レーザーエネルギーが変化し、選択された範囲全体が完了するまで処理が続行されます。 </li><li>ポストプロセスデータ。 <ol><li>すべてのバイアスマップの最後に取られる追加のバックグラウンドスキャンを取り、バイアス列のそれぞれから平均値を減算します。背景差分プログラムを使用、またはバックグラウンド列を取るプログラムを書く、一緒に平均化して、これはデータ行列の各バイアス列からバックグラウンドスペクトルを平均化引きます。注意：私たちの研究室で使用するプログラムのために補足コードファイルを参照してください。 注：これは、任意の残りのレーザ散乱光によるその他のスプリアス信号を除去し、大幅イムバイアスマップを証明します。 </li></ol></li><li>データを分析します。 <ol><li>例えば、PLマップの各バイアススライスでフィッティングローレンツを実行するために、数学的なフィッティングソフトウェアを使用するスペクトル線の特性パラメータを抽出する。21フィッティング手順が完了したら、すべての情報は、フィッティングなどの係数になります最大強度、スペクトル位置及びFWHMなど。 </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Germanis, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Piezoelectric+InAs/GaAs+quantum+dots+with+reduced+fine-structure+splitting+for+the+generation+of+entangled+photons.">Piezoelectric InAs/GaAs quantum dots with reduced fine-structure splitting for the generation of entangled photons.</a> Phys. Rev. B. 86, 1-4 (2012).</li><li>Valenti, J. A., Fischer, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spectroscopic+Properties+of+Cool+Stars+(SPOCS).+I.+1040+F,+G,+and+K+Dwarfs+from+Keck,+Lick,+and+AAT+Planet+Search+Programs.">Spectroscopic Properties of Cool Stars (SPOCS). I. 1040 F, G, and K Dwarfs from Keck, Lick, and AAT Planet Search Programs.</a> ApJ. 159, 141-166 (2005).</li><li>Oetiker, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Searching+for+Companions+to+Late+Type+M+Stars.">Searching for Companions to Late Type M Stars.</a> .Astro. Soc. Pac. Conf. Ser. 212, (2000).</li><li>Seguin, R., Rodt, S., Schliwa, A., Potschke, K., Pohl, U. W., Bimberg, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Size-dependence+of+anisotropic+exchange+interaction+in+InAs/GaAs+quantum+dots.">Size-dependence of anisotropic exchange interaction in InAs/GaAs quantum dots.</a> Phys. Status Solidi B. 243 (15), 3937-3941 (2006).</li><li>Belhadj, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+the+Polarization+Eigenstate+of+a+Quantum+Dot+Exciton+with+Light.">Controlling the Polarization Eigenstate of a Quantum Dot Exciton with Light.</a> Phys. Rev. Lett. 103 (1-4), (2009).</li><li>Ulrich, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+of+single+quantum+dot+emission+characteristics+and+fine+structure+by+lateral+electric+fields.">Control of single quantum dot emission characteristics and fine structure by lateral electric fields.</a> Phys. Status Solidi B. 246 (2), 302-306 (2009).</li><li>Vamivakas, A. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Observation+of+spin-dependent+quantum+jumps+via+quantum+dot+resonance+fluorescence.">Observation of spin-dependent quantum jumps via quantum dot resonance fluorescence.</a> Nature. 467, 297-300 (2010).</li><li>Poem, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polarization+sensitive+spectroscopy+of+charged+quantum+dots.">Polarization sensitive spectroscopy of charged quantum dots.</a> Phys. Rev. B. 76, (2007).</li><li>Flagg, E. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resonantly+driven+coherent+oscillations+in+a+solid-state+quantum+emitter.">Resonantly driven coherent oscillations in a solid-state quantum emitter.</a> Nature Phys. 5, 203-207 (2009).</li><li>Scheibner, M., Bacher, G., Forchel, A., Passow, T., Hommel, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spin+Dynamics+in+CdSe/ZnSe+Quantum+Dots:+Resonant+vesus+Nonresonant+Excitation.">Spin Dynamics in CdSe/ZnSe Quantum Dots: Resonant vesus Nonresonant Excitation.</a> J. Supercond. Nov. Magn. 16 (2), 395-398 (2003).</li><li>Faelt, S., Atature, M., Tureci, H. E., Zhao, Y., Badolato, A., Imamoglu, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strong+electron-hole+exchange+in+coherently+coupled+quantum+dots.">Strong electron-hole exchange in coherently coupled quantum dots.</a> Phys. Rev. Lett. 100, 1-4 (2008).</li><li>Vamivakas, A. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strong+Extinction+of+a+Far-Field+Laser+Beam+by+a+Single+Quantum+Dot.">Strong Extinction of a Far-Field Laser Beam by a Single Quantum Dot.</a> Nano Letters. 7 (9), 2892-2896 (2007).</li><li>Scheibner, M., Economou, S., Ponomarev, I. V., Jennings, C., Bracker, A., Gammon, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-Photon+Absorption+by+a+Quantum+Dot+Pair.">Two-Photon Absorption by a Quantum Dot Pair.</a> Phys. Rev. B. 92, (2015).</li><li>Palik, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of Optical Constants of Solids. Vols. I and II. , (1985).</li><li>Kerfoot, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optophononics+with+Coupled+Quantum+Dots.">Optophononics with Coupled Quantum Dots.</a> Nat. Commun. 5, 1-6 (2013).</li><li>Scheibner, M., Bracker, A. S., Kim, D., Gammon, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Essential+concepts+in+the+optical+properties+of+quantum+dot+molecules.">Essential concepts in the optical properties of quantum dot molecules.</a> Solid State Commun. 149, 1427-1435 (2009).</li><li>Bracker, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineering+electron+and+hole+tunneling+with+asymmetric+InAs+quantum+dot+molecules.">Engineering electron and hole tunneling with asymmetric InAs quantum dot molecules.</a> Appl. Phys. Lett. 89, 1-3 (2006).</li><li>Doty, M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrically+Tunable+g+Factors+in+Quantum+Dot+Molecular+Spin+States.">Electrically Tunable g Factors in Quantum Dot Molecular Spin States.</a> Phys. Rev. Lett. 97, 1-4 (2006).</li><li>Stinaff, E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+Signatures+of+Coupled+Quantum+Dots.">Optical Signatures of Coupled Quantum Dots.</a> Science. 311, 636-639 (2006).</li><li>Tkachenko, N. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Optical Spectroscopy: Methods and Instrumentations. , (2006).</li><li>Hecht, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Optics. , (2014).</li><li>O'Donnell, K. P., Chen, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+dependence+of+semiconductor+band+gaps.">Temperature dependence of semiconductor band gaps.</a> Appl. Phys. Lett. 58, 2924-2926 (1991).</li><li>Stinaff, E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polarization+dependent+photoluminescence+of+charged+quantum+dot+molecules.">Polarization dependent photoluminescence of charged quantum dot molecules.</a> Phys. Stat. Sol. (c). 5 (7), 2464-2468 (2008).</li><li>Jelezko, F., Wrachtrup, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single+defect+centres+in+diamond:+A+review.">Single defect centres in diamond: A review.</a> Phys. Stat. Sol. (a). 203 (13), 3207-3225 (2006).</li><li>Doherty, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+nitrogen-vacancy+colour+centre+in+diamond.">The nitrogen-vacancy colour centre in diamond.</a> Physics Reports. 528 (1), 1-45 (2013).</li></ol>

著者らは、開示することは何もありません。

The above instructions demonstrate the phonon-assisted quasi-resonance spectroscopy method. By exciting into a QD discrete state, one can monitor the phonon emission line, achieving high resolutions. In the example provided, by using phonons it is even possible to resolve the lifetime-limited linewidth of the neutral exciton visible in experiments. The method is easy to incorporate into existing PL spectroscopy setups. As mentioned, once the energy of the desired transition line is identified via non-resonant spectroscop...

高解像度は新しい知識のロックを解除するための鍵です。この知識を用いて、新しい技術は、より良いセンサ、より正確な製造ツール、およびより効率的な計算装置として開発することができます。このキーの生成、しかし、多くの場合、時間または両方、資源の高コストがかかります。この問題は、電子の持ち上げ縮重が小さいスペクトルシフトは、次の遠くの星に惑星の検出につながることができます天文学にスピン解決の原子物理学からすべてのスケール全体で遍在である。1,2,3 この作品の焦点は、標準的な分光器のセットアップを使用して、それは特に半導体光学の分野に関しては、その解像限界以下のスペクトルの特徴を解決できる方法を示す上です。示す例では、いくつかのμeVのオーダーであるのInAs / GaAs量子ドット（QD）における異方性電子-正孔（EH）交換分裂のことである。4分析計Cの解像限界標準PLレーザ分光法技術を組み合わせることによって克服されます。準共鳴蛍光のこの方法は、一般的単一ステージ分光計を用いたレーザー限られた解像度を達成するという利点を有します。 単一量子ドットのPLスペクトル分析のための標準的な光学分光システムは、単一段階0.3から0.75メートルモノクロメータと励起用レーザ光源と光学素子と一緒にデバイス（CCD）検出器、電荷結合から成ります。このようなシステムは、最高の950ナノメートル付近の近赤外スペクトルにおける50μeVを解決することが可能です。統計的デコンボリューション技術を用いて、このような単一モノクロメーターの設定は、PL測定で20未満μeVを解決することができない。スペクトルである5本の解像度はまた、三重添加モードで、三重分光計を使用することによって改善することができます連続して3つのすべての格子によって分散。三重分光計は、解決可能な、高解像度の利点を有しています約10μeV。代替構成、三重減法モードでは、最初の2つの格子は0.5未満meVでによって励起と検出とを分離することができるという追加機能を与え、バンドパスフィルタとして振る舞います。トリプル分光計の欠点は、高価なシステムであることです。 興味のある方法を提示する前に、我々は簡単に追加の複雑さと、優れたスペクトル分解能を達成するため、他の実験的アプローチを議論し、単一量子ドットの微細構造を解決することができます。これらの方法の要素は、提示された方法に関連しています。そのような方法は、単一の分光計設定の検出経路におけるファブリ・ペロー干渉計（FPI）を添加する。6解像度がFPIのフィネスで設定され、この方法を使用します。したがって、分光器の解像度が追加複雑さと低い信号強度を犠牲にして、1μeVに改善される。7干渉法は、一般operatiを変更しますCCDカメラによる分光計の上で、効果的に各種のエネルギーを介して単一点検出器、およびチューニングになっはFPI空洞自体を調整することによって達成されます。 共鳴蛍光（RF）分光法、単一の光学遷移は両方の励起され、監視、高分解能分光の約束を提供しています別の方法。スペクトル分解能は、レーザ線幅によって限定されるものではないただ一つのセンサ信号が、CCDの画素数を検出しているマルチチャンネル検出器としてCCDを保持しています。このマルチチャネル検出は、信号の平均化の点で有利です。 RF分光法における課題は、単一のQDレベルで測定する場合は特に、散乱レーザー光のより大きな背景からのPL信号を分離されています。多くの技術が関与するいずれかの偏光8散乱したレーザ光 ​​は、9の空間的または時間的分離10への信号の比率を低下させるために使用することができます励起および検出。最初は散乱光を抑制するために高い吸光偏光子を使用することであるが、この方法は、PLの偏光情報を失うことの不利な結果を有する。8共鳴蛍光を得るための別の可能な方法は、光学キャビティに結合されている半導体装置を設計することです励起および検出経路は、空間的に分離されています。これは、大規模なレーザーバックグラウンドからのPL信号を解決することの問題を解消します。しかし、この方法は、集中的な一般的な資源であり、複雑なサンプルの製造に限定される。9 また、微小なエネルギーの差を解消することができる方法の別のクラスは、完全な偏光情報を有するレーザ制限解像度を達成するという利点を有する差動伝送、純粋なレーザー分光法のことです。この方法は、典型的には、トランスで微小変化を観察するために、ロックイン検出を必要とします大型レーザーバックグラウンドに比べ使命信号。11最近、微細加工の進歩は、いずれかを使用して屈折率整合固体により、20％までの値にQD（複数可）と相互作用し、レーザ光 ​​の一部のブーストにつながっていますイマージョンレンズやフォトニック結晶導波路のドットを埋め込 ​​む。12 これらの方法は、高エネルギー分解能を達成する能力を有するにもかかわらず、それらは、高価な機器のコストでの情報の複雑なサンプルの製造及び損失来ます。この作品での方法は、通常のPLのセットアップに計装またはサンプルの製造に複雑さを加えることなく、これらの三つの方法からの要素を兼ね備えています。 最近の研究は、減法モード三重分析計システムと、量子ドット分子（QDM）の二光子遷移スペクトルにおける一重トリプレット微細構造を視覚化することが可能であることが示されている。13程度の関与エネルギー分裂をμeVの十数の共鳴遷移を励起し、meVで未満以内に検出することが許可されたトリプル減法モードを使用して解決しました。スペクトル情報は、音響フォノンおよび他の低平地励起子遷移を使用して、トランジションの下に監視することにより抽出しました。 図1に見られるように、この方法は、それぞれ8μeVと4μeV、の励起子遷移の異方性えっ交換分裂、さらには寿命が限定された線幅を解決するために適用することができる。このような結果と同様に、この論文では、単純なに焦点を当てます他の高解像度の方法が持つ利点の多くを組み込む予定分光器のセットアップ。さらにCCDは、マルチチャネル検出器として残ります。実験はまた、他の高分解能分光法に比べかなり安価に保ち、容易に単一点の相関測定を達成するために変更されるという利点を有することができます。結果usinとは異なり、グラム音響フォノンとトリプル分光器は、基本の鍵は、半導体試料を構成する半導体および関連合金に関連したLOフォノン衛星を利用することです。 LOフォノンの衛星とゼロフォノンライン（ZPL）との間のエネルギー分離は、単段分光計の使用を可能にする、このような試料についてmeVで数十程度である。14このエネルギー分離が提案されている準の使用を可能に共鳴遷移を駆動し、1 LOフォノンに等しいエネルギーによる励起の下に監視することによって-resonance分光法。この技術は、15。つ励起遷移に励起し、基底状態遷移を監視PL励起のそれと類似している遷移の間の分離は、励起されるとLOフォノン衛星のは抑制するエッジパスフィルタの使用を可能に弾性散乱光。フォノン衛星を使用するこの方法は、レーザ線幅制限された解像度を可能にします共鳴エキサイティングなので、移行は、LOフォノン衛星放出が見えるようになることを唯一の時間は、一般的です。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1542">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Tunable Diode Laser DL pro</td>
			<td style="width:399px;">Toptica Photonics</td>
			<td style="width:459px;">DL Pro</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Closed Cycle Cryogen Free Refrigerator System for Microscopy</td>
			<td style="width:399px;">Cryo Industries of America Inc.</td>
			<td style="width:459px;">Cryocool G2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Sourcemeter</td>
			<td style="width:399px;">Keithley&#160;</td>
			<td style="width:459px;">2611a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">50x Mitutoyo Plan Apo NIR Infinity-Corrected Objective</td>
			<td style="width:399px;">Mitutoyo America Corporation</td>
			<td style="width:459px;">378-825-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Turbo pump</td>
			<td style="width:399px;">Pfeiffer Vacuum</td>
			<td style="width:459px;">HiPace 80</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">NIR coated Mirrors&#160;</td>
			<td style="width:399px;">Thor labs</td>
			<td style="width:459px;">BB1-E03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Polarizers&#160;</td>
			<td style="width:399px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:459px;">LPNIR050-MP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">200mm AR coated Achromatic lens&#160;</td>
			<td style="width:399px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:459px;">AC254-200-B-ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">100mm AR coated Achromatic lens&#160;</td>
			<td style="width:399px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:459px;">AC254-100-B-ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">960 Long pass filter</td>
			<td style="width:399px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:459px;">960aelp</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">960 Short pass filter</td>
			<td style="width:399px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:459px;">960aesp</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Liquid Crystal Variable Retarder</td>
			<td style="width:399px;">Meadowlark Optics</td>
			<td style="width:459px;">LVR-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">0.75m Spectrometer Acton SpectraPro</td>
			<td style="width:399px;">Princeton Instruments</td>
			<td style="width:459px;">Trivista</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Liquid Nitrogen Cooled Camera&#160;</td>
			<td style="width:399px;">Princeton Instruments</td>
			<td style="width:459px;">7508-0002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">External Camera</td>
			<td style="width:399px;">Watec</td>
			<td style="width:459px;">Wat-902H Ultimate</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Ostoalloy</td>
			<td style="width:399px;">Lake Shore Cryotronics</td>
			<td style="width:459px;">Ostalloy 158</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Gold wire (40 gauge)</td>
			<td style="width:399px;">Surepure Chemetals</td>
			<td style="width:459px;">Au-Wire-03-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Silver Epoxy</td>
			<td style="width:399px;">A.I. Technology</td>
			<td style="width:459px;">Prima-Solder EG8020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Program Software&#160;</td>
			<td style="width:399px;">National Instruments&#160;</td>
			<td style="width:459px;">LabView</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

high resolution phonon-assisted quasi-resonance fluorescence spectroscopy

高解像度光学分光法は、技術、設備、複雑さ、時間、またはこれらの組み合わせのいずれかの点で要求しています。ここでは、簡単に使用できる分光器のセットアップ、標準を用いたスピン微細構造と単一量子ドット（QD）の均一な線幅のそれを超えてスペクトルの特徴を解決することのできる光学分光法を実証します。この方法は、マルチチャンネルフォトルミネセンス検出をレーザ線幅の制限された解像度の利点を組み合わせて、レーザ及び光ルミネセンス分光法の両方を組み込んでいます。このような方式は、一般的なシングルステージ分光計のものより解像度のかなりの改善を可能にします。この方法は、その基底状態遷移の共鳴励起の後に単一の量子ドットのフォトルミネッセンスの測定を支援するためにフォノンを利用します。フォノンのエネルギー差は1つが分離し、エキサイティングな量子ドットをレーザー光をフィ​​ルタリングすることができます。有利FEこの方法のatureは、大部分の研究者にアクセス可能である標準的な分光法のセットアップ、中にそのまっすぐ進む統合です。

図面に示された結果は、PL測定を支援するためにフォノンを用いて高解像度の能力を示します。概略図（ 図2）は 、励起と検出の両方のエッジパスフィルタを除いて、実験は、偏光制御を任意に添加して、標準的な分光法の設定のままであることを示しています。シングル、トリプル分光器（ 図3）との比較は、解像度にフォノン支援法の大?...

Watch this Scientific Journal Video about High Resolution Phonon-assisted Quasi-resonance Fluorescence Spectroscopy at JoVE.com

High Resolution Phonon-assisted Quasi-resonance Fluorescence Spectroscopy

The manuscript describes a method of phonon-assisted quasi-resonant fluorescence spectroscopy that incorporates both laser-limited resolution and photoluminescence (PL) spectroscopy. This method utilizes optical phonons to provide linewidth-limited resolution spectra of atom-like semiconductor structures in the energy domain. The method is also easily realized with a single spectrometer optical spectroscopy setup.

高解像度フォノンアシスト準共鳴蛍光分光

High resolution optical spectroscopy methods are demanding in terms of either technology, equipment, complexity, time or a combination of these. Here we ...

high-resolution-phonon-assisted-quasi-resonance-fluorescence

Research

JoVE Journal

Engineering

7.4K ビュー.  University of California, Merced. The manuscript describes a method of phonon-assisted quasi-resonant fluorescence spectroscopy that incorporates both laser-limited resolution and photoluminescence (PL) spectroscopy. This method utilizes optical phonons to provide linewidth-limited resolution spectra of atom-like semiconductor structures in the energy domain. The method is also easily realized with a single spectrometer optical spectroscopy setup. 

ビデオ: High Resolution Phonon-assisted Quasi-resonance Fluorescence Spectroscopy

High-resolution, High-speed, Three-dimensional Video Imaging with Digital Fringe Projection Techniques

Digital fringe projection (DFP) techniques provide dense 3D measurements of dynamically changing surfaces.&#160;Like the human eyes and brain, DFP uses triangulation between matching points in two views of the same scene at different angles to compute depth.&#160;However, unlike a stereo-based method, DFP uses a digital video projector to replace one of the cameras1. The projector rapidly projects a known sinusoidal pattern onto the subject, and the surface of the subject distorts these patterns in the camera&#8217;s field of view. Three distorted patterns (fringe images) from the camera can be used to compute the depth using triangulation.
Unlike other 3D measurement methods, DFP techniques lead to systems that tend to be faster, lower in equipment cost, more flexible, and easier to develop.&#160;DFP systems can also achieve the same measurement resolution as the camera.&#160;For this reason, DFP and other digital structured light techniques have recently been the focus of intense research (as summarized in1-5). Taking advantage of DFP, the graphics processing unit, and optimized algorithms, we have developed a system capable of 30&#160;Hz 3D video data acquisition, reconstruction, and display for over 300,000 measurement points per frame6,7.&#160;Binary defocusing DFP methods can achieve even greater speeds8.
Diverse applications can benefit from DFP techniques. Our collaborators have used our systems for facial function analysis9, facial animation10, cardiac mechanics studies11, and fluid surface measurements, but many other potential applications exist.&#160;This video will teach the fundamentals of DFP techniques and illustrate the design and operation of a binary defocusing DFP system.

This video describes the fundamentals of digital fringe projection techniques, which provide dense 3D measurements of dynamically changing surfaces.&#160;It also demonstrates the design and operation of a high-speed binary defocusing system based on these techniques.

デジタル干渉縞投影技術と高分解能、高速、三次元ビデオ画像

Digital fringe projection (DFP) techniques provide dense 3D measurements of dynamically changing surfaces.&#160;Like the human eyes and brain, DFP uses ...

工学

Construction of a High Resolution Microscope with Conventional and Holographic Optical Trapping Capabilities

High resolution microscope systems with optical traps allow for precise manipulation of various refractive objects, such as dielectric beads 1 or cellular organelles 2,3, as well as for high spatial and temporal resolution readout of their position relative to the center of the trap. The system described herein has one such "traditional" trap operating at 980 nm. It additionally provides a second optical trapping system that uses a commercially available holographic package to simultaneously create and manipulate complex trapping patterns in the field of view of the microscope 4,5 at a wavelength of 1,064 nm. The combination of the two systems allows for the manipulation of multiple refractive objects at the same time while simultaneously conducting high speed and high resolution measurements of motion and force production at nanometer and piconewton scale.

The system described herein employs a traditional optical trap as well as an independent holographic optical trapping line, capable of creating and manipulating multiple traps. This allows for the creation of complex geometric arrangements of refractive particles while also permitting simultaneous high-speed, high-resolution measurements of the activity of biological enzymes.

従来のホログラフィック光トラッピング機能を備えた高分解能顕微鏡の構成

High resolution microscope systems with optical traps allow for precise manipulation of various refractive objects, such as dielectric beads 1 or cellular ...

Synthesis and Microdiffraction at Extreme Pressures and Temperatures

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary interiors, design materials with novel properties, understand the mechanical behavior of materials exposed to very high stresses as in explosions or impacts. Synthesis and structural analysis of materials at extreme conditions of pressure and temperature entails remarkable technical challenges. In the laser heated diamond anvil cell (LH-DAC), very high pressure is generated between the tips of two opposing diamond anvils forced against each other; focused infrared laser beams, shined through the diamonds, allow to reach very high temperatures on samples absorbing the laser radiation. When the LH-DAC is installed in a synchrotron beamline that provides extremely brilliant x-ray radiation, the structure of materials under extreme conditions can be probed in situ. LH-DAC samples, although very small, can show highly variable grain size, phase and chemical composition. In order to obtain the high resolution structural analysis and the most comprehensive characterization of a sample, we collect diffraction data in 2D grids and combine powder, single crystal and multigrain diffraction techniques. Representative results obtained in the synthesis of a new iron oxide, Fe4O5 1 will be shown.

The laser heated diamond anvil cell combined with synchrotron micro-diffraction techniques allows researchers to explore the nature and properties of new phases of matter at extreme pressure and temperature (PT) conditions. Heterogeneous samples can be characterized in situ under high pressure by 2D mapping and combined powder, single-crystal and multigrain diffraction approaches.

エクストリーム圧力と温度での合成とMicrodiffraction

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary ...

Scanning-probe Single-electron Capacitance Spectroscopy

The integration of low-temperature scanning-probe techniques and single-electron capacitance spectroscopy represents a powerful tool to study the electronic quantum structure of small systems - including individual atomic dopants in semiconductors. Here we present a capacitance-based method, known as Subsurface Charge Accumulation (SCA) imaging, which is capable of resolving single-electron charging while achieving sufficient spatial resolution to image individual atomic dopants. The use of a capacitance technique enables observation of subsurface features, such as dopants buried many nanometers beneath the surface of a semiconductor material1,2,3. In principle, this technique can be applied to any system to resolve electron motion below an insulating surface.
As in other electric-field-sensitive scanned-probe techniques4, the lateral spatial resolution of the measurement depends in part on the radius of curvature of the probe tip. Using tips with a small radius of curvature can enable spatial resolution of a few tens of nanometers. This fine spatial resolution allows investigations of small numbers (down to one) of subsurface dopants1,2. The charge resolution depends greatly on the sensitivity of the charge detection circuitry; using high electron mobility transistors (HEMT) in such circuits at cryogenic temperatures enables a sensitivity of approximately 0.01 electrons/Hz&frac12; at 0.3 K 5.

Scanning-probe single-electron capacitance spectroscopy facilitates the study of single-electron motion in localized subsurface regions. A sensitive charge-detection circuit is incorporated into a cryogenic scanning probe microscope to investigate small systems of dopant atoms beneath the surface of semiconductor samples.

走査プローブ単電子容量分光

The integration of low-temperature scanning-probe techniques and single-electron capacitance spectroscopy represents a powerful tool to study the ...

Quantum State Engineering of Light with Continuous-wave Optical Parametric Oscillators

Engineering non-classical states of the electromagnetic field is a central quest for quantum optics1,2. Beyond their fundamental significance, such states are indeed the resources for implementing various protocols, ranging from enhanced metrology to quantum communication and computing. A variety of devices can be used to generate non-classical states, such as single emitters, light-matter interfaces or non-linear systems3. We focus here on the use of a continuous-wave optical parametric oscillator3,4. This system is based on a non-linear &#967;2 crystal inserted inside an optical cavity and it is now well-known as a very efficient source of non-classical light, such as single-mode or two-mode squeezed vacuum depending on the crystal phase matching. 
Squeezed vacuum is a Gaussian state as its quadrature distributions follow a Gaussian statistics. However, it has been shown that number of protocols require non-Gaussian states5. Generating directly such states is a difficult task and would require strong &#967;3 non-linearities. Another procedure, probabilistic but heralded, consists in using a measurement-induced non-linearity via a conditional preparation technique operated on Gaussian states. Here, we detail this generation protocol for two non-Gaussian states, the single-photon state and a superposition of coherent states, using two differently phase-matched parametric oscillators as primary resources. This technique enables achievement of a high fidelity with the targeted state and generation of the state in a well-controlled spatiotemporal mode.

We describe the reliable generation of non-Gaussian states of traveling optical fields, including single-photon states and coherent state superpositions, using a conditional preparation method operated on the non-classical light emitted by optical parametric oscillators. Type-I and type-II phase-matched oscillators are considered and common procedures, such as the required frequency filtering or the high-efficiency quantum state characterization by homodyning, are detailed.

連続波光パラメトリック発振器の光の量子状態エンジニアリング

Engineering non-classical states of the electromagnetic field is a central quest for quantum optics1,2. Beyond their fundamental significance, such states ...

Free-form Light Actuators &#8212; Fabrication and Control of Actuation in Microscopic Scale

Liquid crystalline elastomers (LCEs) are smart materials capable of reversible shape-change in response to external stimuli, and have attracted researchers&#39; attention in many fields. Most of the studies focused on macroscopic LCE structures (films, fibers) and their miniaturization is still in its infancy. Recently developed lithography techniques, e.g., mask exposure and replica molding, only allow for creating 2D structures on LCE thin films. Direct laser writing (DLW) opens access to truly 3D fabrication in the microscopic scale. However, controlling the actuation topology and dynamics at the same length scale remains a challenge.
In this paper we report on a method to control the liquid crystal (LC) molecular alignment in the LCE microstructures of arbitrary three-dimensional shape. This was made possible by a combination of direct laser writing for both the LCE structures as well as for micrograting patterns inducing local LC alignment. Several types of grating patterns were used to introduce different LC alignments, which can be subsequently patterned into the LCE structures. This protocol allows one to obtain LCE microstructures with engineered alignments able to perform multiple opto-mechanical actuation, thus being capable of multiple functionalities. Applications can be foreseen in the fields of tunable photonics, micro-robotics, lab-on-chip technology and others.

Here, we fabricate 3D polymeric micro/nano structures in which both the shape and the molecular alignment can be engineered with nanometer scale accuracy by the use of direct laser writing. Light induced deformation of several types of liquid crystalline elastomer microstructures can be controlled in the microscopic scale.

自由形式のライトアクチュエータ - 顕微鏡スケールでの作製と作動の制御

Liquid crystalline elastomers (LCEs) are smart materials capable of reversible shape-change in response to external stimuli, and have attracted ...

High-resolution Thermal Micro-imaging Using Europium Chelate Luminescent Coatings

Micro-electronic devices often undergo significant self-heating when biased to their typical operating conditions. This paper describes a convenient optical micro-imaging technique which can be used to map and quantify such behavior. Europium thenoyltrifluoroacetonate (EuTFC) has a 612 nm luminescence line whose activation efficiency drops strongly with increasing temperature, due to T-dependent interactions between the Eu3+ ion and the organic chelating compound. This material may be readily coated on to a sample surface by thermal sublimation in vacuum. When the coating is excited with ultraviolet light (337 nm) an optical micro-image of the 612 nm luminescent response can be converted directly into a map of the sample surface temperature. This technique offers spatial resolution limited only by the microscope optics (about 1 micron) and time resolution limited by the speed of the camera employed. It offers the additional advantages of only requiring comparatively simple and non-specialized equipment, and giving a quantitative probe of sample temperature.

Europium thenoyltrifluoroacetonate (EuTFC) has an optical luminescence line at 612 nm, whose activation efficiency decreases strongly with temperature. If a sample coated with a thin film of this material is micro-imaged, the 612 nm luminescent response intensity may be converted into a direct map of sample surface temperature.

ユーロピウムキレート発光塗料を用いた高解像度サーマルマイクロイメージング

Micro-electronic devices often undergo significant self-heating when biased to their typical operating conditions. This paper describes a convenient ...

Fiber Optic Distributed Sensors for High-resolution Temperature Field Mapping

The reliability of computational fluid dynamics (CFD) codes is checked by comparing simulations with experimental data. A typical data set consists chiefly of velocity and temperature readings, both ideally having high spatial and temporal resolution to facilitate rigorous code validation. While high resolution velocity data is readily obtained through optical measurement techniques such as particle image velocimetry, it has proven difficult to obtain temperature data with similar resolution. Traditional sensors such as thermocouples cannot fill this role, but the recent development of distributed sensing based on Rayleigh scattering and swept-wave interferometry offers resolution suitable for CFD code validation work. Thousands of temperature measurements can be generated along a single thin optical fiber at hundreds of Hertz. Sensors function over large temperature ranges and within opaque fluids where optical techniques are unsuitable. But this type of sensor is sensitive to strain and humidity as well as temperature and so accuracy is affected by handling, vibration, and shifts in relative humidity. Such behavior is quite unlike traditional sensors and so unconventional installation and operating procedures are necessary to ensure accurate measurements. This paper demonstrates implementation of a Rayleigh scattering-type distributed temperature sensor in a thermal mixing experiment involving two air jets at 25 and 45 &#176;C. We present criteria to guide selection of optical fiber for the sensor and describe installation setup for a jet mixing experiment. We illustrate sensor baselining, which links readings to an absolute temperature standard, and discuss practical issues such as errors due to flow-induced vibration. This material can aid those interested in temperature measurements having high data density and bandwidth for fluid dynamics experiments and similar applications. We highlight pitfalls specific to these sensors for consideration in experiment design and operation.

We demonstrate use of a fiber optic distributed sensor for mapping the temperature field of mixing air jets. The Rayleigh scattering-based sensor generates thousands of data points along a single fiber to provide exceptional spatial resolution that is unattainable with traditional sensors such as thermocouples.

高分解能温度フィールドマッピングのための光ファイバの分散センサ

The reliability of computational fluid dynamics (CFD) codes is checked by comparing simulations with experimental data. A typical data set consists ...

Applying X-ray Imaging Crystal Spectroscopy for Use as a High Temperature Plasma Diagnostic

X-ray spectra provide a wealth of information on high temperature plasmas; for example electron temperature and density can be inferred from line intensity ratios. By using a Johann spectrometer viewing the plasma, it is possible to construct profiles of plasma parameters such as density, temperature, and velocity with good spatial and time resolution. However, benchmarking atomic code modeling of X-ray spectra obtained from well-diagnosed laboratory plasmas is important to justify use of such spectra to determine plasma parameters when other independent diagnostics are not available. This manuscript presents the operation of the High Resolution X-ray Crystal Imaging Spectrometer with Spatial Resolution (HIREXSR), a high wavelength resolution spatially imaging X-ray spectrometer used to view hydrogen- and helium-like ions of medium atomic number elements in a tokamak plasma. In addition, this manuscript covers a laser blow-off system that can introduce such ions to the plasma with precise timing to allow for perturbative studies of transport in the plasma.

X-ray spectra provide a wealth of information on high temperature plasmas. This manuscript presents the operation of a high wavelength resolution spatially imaging X-ray spectrometer used to view hydrogen- and helium-like ions of medium atomic number elements in a tokamak plasma.

高温プラズマ診断として使用するためのX線イメージングクリスタル分光法を適用します

X-ray spectra provide a wealth of information on high temperature plasmas; for example electron temperature and density can be inferred from line ...

Detecting the Water-soluble Chloride Distribution of Cement Paste in a High-precision Way

To improve the accuracy of the chloride distribution along the depth of cement paste under cyclic wet-dry conditions, a new method is proposed to obtain a high-precision chloride profile. Firstly, paste specimens are molded, cured, and exposed to cyclic wet-dry conditions. Then, powder samples at different specimen depths are grinded when the exposure age is reached. Finally, the water-soluble chloride content is detected using a silver nitrate titration method, and chloride profiles are plotted. The key to improving the accuracy of the chloride distribution along the depth is to exclude the error in the powderization, which is the most critical step for testing the distribution of chloride. Based on the above concept, the grinding method in this protocol can be used to grind powder samples automatically layer by layer from the surface inward, and it should be noted that a very thin grinding thickness (less than 0.5 mm) with a minimum error less than 0.04 mm can be obtained. The chloride profile obtained by this method better reflects the chloride distribution in specimens, which helps researchers to capture the distribution features that are often overlooked. Furthermore, this method can be applied to studies in the field of cement-based materials, which require high chloride distribution accuracy.

A protocol for obtaining a water-soluble chloride profile by using a high precision milling method is presented.

セメント ペーストの水溶性塩化物の分布を高精度に検出

To improve the accuracy of the chloride distribution along the depth of cement paste under cyclic wet-dry conditions, a new method is proposed to obtain a ...

高解像度フォノンアシスト準共鳴蛍光分光

要約

さらに動画を探す

この動画の章

デジタル干渉縞投影技術と高分解能、高速、三次元ビデオ画像

従来のホログラフィック光トラッピング機能を備えた高分解能顕微鏡の構成

エクストリーム圧力と温度での合成とMicrodiffraction

走査プローブ単電子容量分光

連続波光パラメトリック発振器の光の量子状態エンジニアリング

自由形式のライトアクチュエータ - 顕微鏡スケールでの作製と作動の制御

ユーロピウムキレート発光塗料を用いた高解像度サーマルマイクロイメージング

高分解能温度フィールドマッピングのための光ファイバの分散センサ

高温プラズマ診断として使用するためのX線イメージングクリスタル分光法を適用します

セメントペーストの水溶性塩化物の分布を高精度に検出

高解像度フォノンアシスト準共鳴蛍光分光

要約

さらに動画を探す

この動画の章

デジタル干渉縞投影技術と高分解能、高速、三次元ビデオ画像

従来のホログラフィック光トラッピング機能を備えた高分解能顕微鏡の構成

エクストリーム圧力と温度での合成とMicrodiffraction

走査プローブ単電子容量分光

連続波光パラメトリック発振器の光の量子状態エンジニアリング

自由形式のライトアクチュエータ - 顕微鏡スケールでの作製と作動の制御

ユーロピウムキレート発光塗料を用いた高解像度サーマルマイクロイメージング

高分解能温度フィールドマッピングのための光ファイバの分散センサ

高温プラズマ診断として使用するためのX線イメージングクリスタル分光法を適用します

セメント ペーストの水溶性塩化物の分布を高精度に検出

セメントペーストの水溶性塩化物の分布を高精度に検出