Bu araştırma yoluyla doğrudan hibe 4053077 ve 4441179, RGC rekabet ayrılan araştırma hibe, 402812 ve 14304314, Hong Kong Çin Üniversitesi tarafından desteklenen ve alan, mükemmellik AoE/P-02/12.

1. Kur girişim litografi
Not: Girişim litografi periyodik diziler12imal için kullanılır. Şematik yapısı Şekil 1' de gösterildiği gibi aşağıdaki gibi oluşturulmuştur:
<ol><li>A 13 X UV objektif lens ve 50 mikron iğne deliği içinden mekansal filtre temizleme modu için temel geçmek için HeCd düzenlediği lazer 325 nm lazer odak.</li>
	<li>Daha da ıraksak ışık orta bölgesinde filtre iki 2.5 cm çap süsen 30 cm arayla yerleştirin. Sonra ikinci gözü ışın çapı 2.5 cm eşittir ve çok yavaş ikinci gözü 1 m mesafede < 3 cm mesafe ile artar. Işığı neredeyse collimated kabul edilir. Not: İkinci Iris çıktısı çıplak gözle tarafından işaretlendiğinde tek tip olmalıdır.</li>
	<li>Bir Lloyd'un ayna Girişmölçeri için collimated ışını yönlendirmek. Lloyd's kurulum bir prizma tabanlı örnek sahibi ve bir 5,04 cm ayna konumlandırılmış dik içerir. Doğrudan ve yansıyan aydınlatmaları birlikte desenlendirme için örnek yüzeyi boyunca istikrarlı bir duran dalga oluşturun. Prizma Antireflect bir aygıtı olarak davranır. Not: Duran dalga süre P olarak yazılmış olabilir: <img alt="Equation 9" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq9.jpg"> </img>, burada λ = 325 nm ve α bu olay açı ile ilgili örnek normal, Şekil 1' de gösterildiği gibi. Lloyd's kurulum döndürerek olay açısı ayarlanabilir.</li>
</ol>2. periyodik dizi hazırlık
Not: Örnek üretici tarafından önerilen standart prosedür altında hazır. Tüm yordamları oda sıcaklığında gerçekleştirilir.
<ol><li>1 cm2 cam alt katman kullanın. Metanol ve 10 min her bir ultrasonik banyo için aseton ile cam temizlemek ve sonra bu kiri çıkarmak 1 h için 200 ° c sıcak tabakta öncesi fırında.</li>
	<li>Spin-kat 5 nm kalın adezyon tabaka ile cam alt katman ve bir 100 nm kalın negatif SU-8 fotorezist bir iki hızlı spin-coater ile.<ol>
<li>Böylece kalınlığı 100 yakın kontrol edilebilir bir oranı 1:5 (v/v) Gamma-butirolakton ile SU-8 fotorezist seyreltik nm spin-kaplama sonra.</li>
		<li>3-5 damla (0.2 mL) yapışma çözüm cam alt katman ve spin için 10 s 600 rpm ve 3600 rpm için 1 dk, arka arkaya dağıtmak.</li>
		<li>2.2.2 5-7 (0.3 mL) damla ile seyreltilmiş SU-8 adım 2.2.1 aynı hızda arasındaki adımları yineleyin. Not: fotorezist geliştirme sırasında soyulmak değil böylece yapışma katman cam alt katman ve fotorezist arasındaki yapışma geliştirir. SU-8 katman kalınlığı konsantrasyonu ve spin-coater hızını tarafından kontrol edilir.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Örnek 1 dk 65 ° C ve 95 ° C Ocak üzerinde ppost. Fırınlar burada tavsiye edilmez.</li>
	<li>Örnek Girişmölçeri prizma aktarın. Kırılma indisi petrol eşleşen bir damla ekleyin (n = 1,45) örnek prizma üzerinde eklemek için. Ayna gibi mümkün olduğunca yakın yerleştirin. Not: Örnek petrol yüzey gerilimi nedeniyle prizma yüzeyinde eklenir. Kırılma indisi petrol prizma ve cam yüzey arka yansıma girişim ortadan kaldırmak için aynı olacak şekilde seçilir.</li>
	<li>İki boyutlu bir kare kafes için örnekle iki kez aynı çekim hızı ama dik yönde ortaya çıkarmak; diğer bir deyişle, örneği ortaya çıkarmak ve sonra tarafından saniye pozlama için 90 ° döndürün. Fotorezist 325 nm ışığa maruz kaldığında bu Glossar ve SU-8 geliştirici tarafından çözüldü. Not: Dizinin çapı D çekim hızı ayarlayarak denetlenebilir.</li>
	<li>Sert örnek 65 ° C ve 95 ° C için film çatlama önlemek 2 dk pişirin.</li>
	<li>Tüm örnek geliştirici sürekli ajitasyon ile 2 min için buluşuyor alan çözülmeye bırakın.</li>
	<li>İzopropil alkol kalanlar durulayın ve basınçlı hava ile kuru için 1 dakika için örnekte bırakın. Nanohole dizi sonra elde edilir.</li>
</ol>3. altın Film biriktirme ve ışık yayıcı kaplama
<ol><li>Örnek SAÇTIRMA biriktirme sistemi Au film biriktirme için çift taraflı bant ile radyo frekans magnetron örnek sahibi iliştirin.</li>
	<li>Turbomoleküler pompa kullanarak bir 2 x 10-6 Torr temel basınç odasına aşağı pompa ve sonra geri 6 x 10-3 ile Torr Ultra yüksek saflıkta Ar gaz doldurun.</li>
	<li>Bir 5 cm çap % 99.9 Au hedef kullanma ve örnek ve hedef arasındaki çekim yer. Düşük güç (50 W) yanı sıra yüzey pürüzlülüğü ifade oranını azaltmak için kullanın. Kapalı çekim ile hedef kiri çıkarmak 10 dakika önceden şaplatın.</li>
	<li>İfade, oda sıcaklığında 20 dakika işlemek için çekim açın. Bir film kalınlığı 100 nm Plazmonik sistemi ile iletim yok optik kalın olduğundan emin olmak için düzenli olarak yatırılır.</li>
	<li>Örnek hazır olduğunda, spin-ceket ışık yayan organik boya veya kuantum gibi maddeler dielektrik ince bir tabaka oluşturmak için metal yüzeyde nokta.<ol>
<li>Başvuru9' kullanılan styryl 8 boya için styryl 8 ve 500 µg Polivinil alkol polimer (PVA) 5 ml metanol 20 µg geçiyoruz.</li>
		<li>3-5 damla (0.2 mL) boya çözüm örneği dağıtmak ve arka arkaya 10 s 600 rpm ve 1 dk. için 3600 d/d spin. Kalınlığı 80 olduğu tahmin edilmektedir nm. Not: Su çözünür veya çözünmez polimer yayan malzeme türüne bağlı olarak demir malzemesi olarak kullanılabilir. Ancak, bu photoluminescence ölçümleri ile müdahale olmaz böylece polimer yayıcı sigara olmalıdır. Polimer Polivinil alkol (PVA) rodamine 6 G gibi suda eriyen boyalar ve styryl 8 eriterek için önerilir.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. yansıtırlık ölçümleri SPP çürüme oranları belirlemek için
Not: Kutuplaşma ve açı çözüldü yansıtırlık spektroskopisi Kur Şekil 2' de gösterilmiştir. Gonyometre bağımsız olarak örnek yönlendirme (Aşama 1) ve algılama açı (Aşama 2) aynı zamanda örnek azimut açısı (Evre 3) değiştirmek için döndürme etapları ile oluşur.
<ol><li>Kuvars lamba üzerinden geniş bant beyaz ışık ışık kaynağı olarak kullanın. İlk multimod fiber paket çift ve sonra collinear yüz yüze objektif lens (5 X ve 60 X) bir çift tarafından collimate. Örneği farklı olay açılarda ışık demeti örnek yönünü değiştirerek aydınlatmak. Olay polarize ve algılama analyzer bir çift önce ve sonra örnek polarizasyon bağımlı ölçümler için yerleştirin. Not: Yüz yüze hedefleri collimates ve beyaz ışık kaynağı multimod fiber genişleten bir objektif sistemi olarak hareket ederler.</li>
	<li>Düzenlediği bir lif speküler yansıma bir Spektrometre ve Spektroskopi için bir CCD detektörü bağlandığı örnek toplamak için kullanın.</li>
	<li>Dikkatle örnek yönlendirme sahne ve algılama dönüş aşamaları konsantrik, emin olmak için ayarları hizalamak i.e., onların döndürme eksen collinear.</li>
	<li>Düz bir Au film Kur'a kalibre. Yansıma spectra farklı olay açılarda ölçmek ve onları bir bilinen Au dielektrik fonksiyonu kullanarak Fresnel denklemler tarafından hesaplanan teorik yansıma spectra ile karşılaştırın. İki veri kümesi hata az % 5 ile tutarlı olması gerekir.</li>
	<li>Kuruluma hazır olduğunda, doğrusal polarize, p veya s, yansıma spectra örnek farklı olay açılarda ölçmek. Adım boyu olay açının 0.5 ° ve dalga boyu Çözünürlük 0.66 nm. Spectra birden çok olay açıları altında toplamak için bir denetim programı için Otomasyon mekanik hareket, çekim denetim, veri toplama, arka plan çıkarma, vbdahil olmak üzere bulunmakta. Not: Bu adım hesaplama yapılır. Program istek üzerine mevcuttur. Yazarın gerekirse kaynak kodu için bir e-posta gönderin.</li>
	<li>Kontur Arsa yansıtırlık modu kimlik ve çürüme oranı tayini için Plazmonik sisteminin dağılımı ilişkisi elde etmek için dalga boyu ve olay açı vs. Not: Örnek azimut açısı Brillouin bölge bulunduğu bulmaktır. Örneğin, kare örgü örneği için örnek azimuthally onun dönemlerden biridir olay uçakla paralel ve bu tanımlar Γ-X yönünde döndürür. Örnek Γ-M yön tanımlamak için 45 ° döndür.</li>
	<li>Polarize olay ayarlanırsa olay uçak ve analiz ile ilgili 45°-45 °, dikey veya çapraz-polarize, yansıtırlık eşleme ölçmek.</li>
	<li>P polarize ve ortogonal yansıma spectra ayıklamak ve onları CMT9,12,13, kullanarak uygun SPP'ler çürüme hızı için tartışmada açıklandığı gibi.</li>
</ol>5. Photoluminescence emisyon güç oranı belirlemek için ölçümleri
Not: Açı ve polarizasyon çözüldü photoluminescence Kur Şekil 3' te gösterilmiştir.
<ol><li>Geniş bant ışık kaynağı 514 nm argon iyon veya 633 nm Helene lazer ile değiştirin. Tam genişliği yarım en (FWHM) 5'ten daha az lazer satır filtre kullanmak nm lazer hayalice temiz ve lazer ışını polarizasyon durumunu kontrol etmek için bir yarı-dalga tabak yerleştirin. Gonyometre ve algılama birimi değişmeden kalır. Bir çentik filtresi ışıldama gömer lazer çizgi kaldırmak için algılama birimi önce yerleştirin. Not: Lazer dalga boyu yayan malzeme türüne göre değişir. Daha yüksek foton enerji daha kısa emisyon dalga boyu ile malzeme heyecanlandırmak için gereklidir.</li>
	<li>EQ (2) ve (3) için emisyon güç oranı ölçmek için ölçümleri iki türde davranış: algılama ve olay inceden inceye gözden geçirmek. Olay ve algılama taramalar arasında Interplay yardımcı belirlemede <img alt="Equation 10" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq10.jpg"> </img>, <img alt="Equation 11" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq11.jpg"> </img>, <img alt="Equation 12" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq12.jpg"> </img>, ve <img alt="Equation 13" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq13.jpg"> </img>.</li>
	<li>Olay tarama için algılama açı ile ilgili örnek normal tamir ama olay açı sürekli olarak değişir. Not: Bu adım hesaplama yapılır. Bu yapılandırma seçerek olay açı bağımlı, seçilen algılama açı altında emisyon varyasyonu izleme sırasında gelen SPP'ler heyecanlandırıyor. Başka bir deyişle, EQ (1) denklemi eşleşen faz olay açı yerine getiren emisyon artar.<ol>
<li>Kontur photoluminescence spectra dalga boyu ve olay tarama eşleme için olay açı karşı arsa. Eşlemeleri için farklı algılama açı ölçmek ancak göreli yoğunluklarda aynı bulundu. Bu nedenle, olay tarama gelen SPP'ler etkisini emisyon ya da sade bir şekilde ölçmek için bize izin verir uyarma geliştirme probları <img alt="Equation 10" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq10.jpg"> ve <img alt="Equation 11" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq11.jpg"> </img>.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Algılama taraması için normal örnek ile ilgili olarak olay açı düzeltmek ama algılama açısı değişir. Not: Bu adım hesaplama yapılır.<ol>
<li>Benzer şekilde, kontur photoluminescence spectra algılama tarama eşleme dalga boyu ve algılama açı verimleri ile çizmek. SPP emisyon SPP'ler radyasyon sönümleme özelliğine doğar, emisyon güçlü algılama açı bağımlı gibidir. Bu nedenle, sürekli uyarma altında emisyon artar algılama açı EQ (1) yerine getirir. Bu yapılandırma emisyon geliştirme probları ve belirlemek için bize izin verir <img alt="Equation 12" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq12.jpg"> için farklı αth sipariş iyi tanımlanmış algılama açı bağımlılık olduğu sürece.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Okamoto, K., 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=Surface-plasmon-enhanced+light+emitters+based+on+InGaN+quantum+wells.">Surface-plasmon-enhanced light emitters based on InGaN quantum wells.</a> Nature Materials. 3 (9), 601-605 (2004).</li><li>Akselrod, G. 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=Leveraging+Nanocavity+Harmonics+for+Control+of+Optical+Processes+in+2D+Semiconductors.">Leveraging Nanocavity Harmonics for Control of Optical Processes in 2D Semiconductors.</a> Nano Letters. 15 (5), 3578-3584 (2015).</li><li>Gontijo, I., 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=Coupling+of+InGaN+quantum-well+photoluminescence+to+silver+surface+plasmons.">Coupling of InGaN quantum-well photoluminescence to silver surface plasmons.</a> Physical Review B. 60 (16), 11564 (1999).</li><li>Huang, K. C. Y., 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=Antenna+electrodes+for+controlling+electroluminescence.">Antenna electrodes for controlling electroluminescence.</a> Nature Communications. 3, 1005 (2012).</li><li>Atwater, H. A., Polman, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmonics+for+improved+photovoltaic+devices.">Plasmonics for improved photovoltaic devices.</a> Nature Materials. 9 (3), 205-213 (2010).</li><li>Anker, J. 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=Biosensing+with+plasmonic+nanosensors.">Biosensing with plasmonic nanosensors.</a> Nature Materials. 7 (6), 442-453 (2008).</li><li>Chen, Y., 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=Excitation+enhancement+of+CdSe+quantum+dots+by+single+metal+nanoparticles.">Excitation enhancement of CdSe quantum dots by single metal nanoparticles.</a> Applied Physics Letters. 93 (5), 053106 (2008).</li><li>Birowosuto, M. D., Skipetrov, S. E., Vos, W. L., Mosk, A. P. <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+Spatial+Fluctuations+of+the+Local+Density+of+States+in+Random+Photonic+Media.">Observation of Spatial Fluctuations of the Local Density of States in Random Photonic Media.</a> Physical Review Letters. 105 (1), 013904 (2010).</li><li>Cao, Z. L., Ong, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+coupling+rate+of+light+emitter+to+surface+plasmon+polaritons+supported+on+nanohole+array.">Determination of coupling rate of light emitter to surface plasmon polaritons supported on nanohole array.</a> Applied Physics Letters. 102 (24), 241109 (2013).</li><li>Lin, M., Cao, Z. L., Ong, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+the+excitation+rate+of+quantum+dots+mediated+by+momentum-resolved+Bloch-like+surface+plasmon+polaritons.">Determination of the excitation rate of quantum dots mediated by momentum-resolved Bloch-like surface plasmon polaritons.</a> Optics Express. 25 (6), 6029-6103 (2017).</li><li>Nikolaev, I. S., Lodahl, P., Driel, A. F. V., Koenderink, A. F., Vos, W. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strongly+nonexponential+time-resolved+fluorescence+of+quantum-dot+ensembles+in+three-dimensional+photonic+crystals.">Strongly nonexponential time-resolved fluorescence of quantum-dot ensembles in three-dimensional photonic crystals.</a> Physical Review B. 75 (11), 115302 (2007).</li><li>Cao, Z. L., Lo, H. Y., Ong, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+absorption+and+radiative+decay+rates+of+surface+plasmon+polaritons+from+nanohole+array.">Determination of absorption and radiative decay rates of surface plasmon polaritons from nanohole array.</a> Optics Letters. 37 (24), 5166-5168 (2012).</li><li>Haus, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Waves and Fields in Optoelectronics. , (1984).</li></ol>

Yazarlar onlar rakip hiçbir mali çıkarları var bildirin.

Bu protokol için birkaç önemli adım vardır. İlk, mekanik sağlamlık örnek hazırlık çok önemlidir. Duran dalga Lloyd'un Kur tarafından üretilen iki aydınlatma ışını arasındaki faz farkı duyarlıdır. Bu nedenle, pozlama süresi sırasında herhangi bir titreşim homojenlik ve kenar nanohole netliğini düşer. Bir titreşim özgür ortamı, Örneğin, titreşim yalıtım destekler optik bir tabloyla çalışmak için önerilir. Buna ek olarak, yüksek güçte lazer de buna göre pozlama süre...

Yüzey plasmon aracılı Floresan (SPMF) büyük ilgi aldı Geçenlerde1,2,3,4,5,6. Yakın bir Plazmonik sistemi hafif yayıcılar yerleştirildiğinde, enerji yayıcılar ve yüzey plasmon polaritons (SPP'ler) arasında aktarılabilir. Genel olarak, güçlü Plazmonik alanları şiddetle yayıcılar2uyarma geliştirebilirsiniz. Aynı zamanda, emisyon oranı da büyük yoğunluk-of-bilinen Purcell etkisi3verimli SPP'ler tarafından oluşturulan Birleşik nedeniyle arttırılır. Bu iki süreç SPMF üreten elinde çalışır. Şu anda yoğun soruşturma altında SPMF katı hal aydınlatma1,4,5ve biyo-algılama6, hasat enerji çok sayıda uygulamaları teşvik vardır gibi. Özellikle, enerji aktarım hızlarını SPP'ler yayımlayıcıları ve tersi, Yani, üzerinden bilgi uyarma fiyatlar, kaplin ise büyük önem taşımaktadır. Ancak, uyarma ve emisyon işlemleri genellikle birlikte dolaşmış, bu yönü üzerinde çalışma hala eksik. Örneğin, çalışmaların en sadece sadece emisyon ve SPP'ler7olmadan karşılaştırır uyarma verimlilik oranı belirler. Uyarma oranı tam ölçüm yok. Öte yandan, geleneksel zaman-gibi floresan ömür boyu Spektroskopi teknikleri rutin emisyon işlemi dinamikleri eğitimi için kullanılır, ancak bağlantı hızı toplam çürüme oranı8ayrı edemiyoruz çözüldü. Burada, biz nasıl kimse onları hızı denklemi modeli ve zamansal eşleşmiş modu teori9,10birleştirerek belirleyebilirsiniz açıklar. Dikkat çekici, hangi-ebilmek var giriş açısı ve polarizasyon çözüldü yansıtırlık ve photoluminescence spektroskopisi gerçekleştirerek ölçülebilir miktarları açısından uyarma ve oranları kaplin ifade edilebilir bulmak. Biz ilk formülasyonu anahat ve araçları ayrıntılı olarak açıklanmaktadır. Bu yaklaşım tamamen frekans etki alanı tabanlı ve o does değil istemek gibi ultra-hızlı lazerler ve pahalı ve bazen8, uygulamak zor ilişkili süre tek foton sayaçları, herhangi bir zaman karar vermek aksesuarları edilmiştir 11. biz uyarma belirleme ve oranları rezonans boşlukları arasındaki ışık yayıcılar kaplin için sağlayan bir teknoloji olması için bu tekniği bekliyorlar.
Periyodik sistemlerindeki SPMF burada hakkında bilgi verdi. Nerede Bloch gibi SPP'ler oluşturulabilir, doğrudan uyarma ve emisyon, dışında uyarma verimliliği η ve spontane emisyon oranı Γrtarafından karakterizedir, periyodik bir Plazmonik sistemi için gelen SPP'ler tarafından yayımlayıcıları heyecanlı ve giden SPP'ler çürüme. Başka bir deyişle, rezonans uyarma altında gelen SPP'ler yayımlayıcıları enerji güçlü Plazmonik alanları oluşturmak için oluşturulur. Yayımlayıcıları heyecanlı olduğunda, onlardan enerji için gelişmiş emisyon sebebiyet veren hangi daha sonra radiatively uzakta-tarla için dağıtmak, giden SPP'ler, aktarılabilir. Onlar SPMF tanımlar. Geri devletlere zemin foton emisyon tanımlanan dalga boylarında, eşlik, elektron çürüme emisyon tanımlar, ancak basit iki düzeyli yayıcılar için uyarma elektron artan geçiş heyecanlı Birleşik yere ifade eder heyecanlı ve zemin durumlarındaki enerji fark tarafından. Uyarma ve emisyon SPMF için gelen ve giden SPP'ler9 heyecanlandırmak için Denklem eşleşen tanınmış faz yerine getirmek için gerekli koşullar
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq1.jpg">(1)
Burada εbir ve εm dielektrik ve metal dielektrik sabitleri vardır, θ ve φ olay ve azimut açıları vardır, P dizi dönemidir, λ uyarma veya emisyon dalga boyu ve m ve n sırasını belirten tamsayı vardır SPP'ler. Uyarma için lazer ışını uçak-wavevector Bragg dağınık gelen SPP'ler ile ivme maç için ve θ ve φ birlikte, elektronik emilimi artırmak için SPP'ler heyecan verici için belirtilen olay yapılandırmasını tanımlayan olacak uyarma dalga boyu λex. Aynı şekilde, emisyon için giden SPP'ler reversely ışık satırıyla eşleşecek şekilde Bragg dağınık ve açıları, şimdiemdalga boyu λ emisyon mümkün emisyon salgılarını temsil olacak. Ancak, kaydetti yayıcılar için vektörel yayılıyor SPP'ler ile enerji çift gibi <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq2.jpg"> aynı büyüklükte olan <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq3.jpg"> ama SPP'ler farklı yönlere, çürüme (m, n) çeşitli kombinasyonu için uzakta-tarla aşağıdaki EQ (1) üzerinden.
Hızı denklemi modeli ve zamansal eşleşmiş modu teorisi (CMT) kullanarak, bu uyarma oranı Γex, Yani, SPP'ler gelen enerji aktarım hızı yayımlayıcılarına bulmak,9,12,13 ifade edilebilir
<img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq4.jpg">(2)
η gelen SPP'ler yokluğu söz konusu doğrudan uyarma oranıdır, Γtot gelen SPP'ler toplam çürüme oranı nerede <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq5.jpg"> hangi Γabs ve Γrad içinden emme ve SPP'ler, ışınımsal çürüme oranları olduğunu ve <img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq6.jpg"> photoluminescence güç oranı ve gelen SPP'ler olmadan. Öte yandan, bağlantı hızı Γc, Yani, SPP'ler için yayıcılar gelen enerji aktarım hızı olarak yazılabilir:
<img alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq7.jpg">(3)
Γr doğrudan emisyon oranı, olduğu yerde <img alt="Equation 8" src="/files/ftp_upload/56735/56735eq8.jpg"> photoluminescence güç oranı arasında αth SPP aracılı çürüme ve doğrudan bağlantı noktaları ve Γradα ve Γtot αinci liman için ışınımsal çürüme oranları ve toplam çürüme oranları. Biz tüm SPP çürüme oranları yansıtırlık spektroskopisi tarafından ölçülebilir iken, emisyon güç oranı photoluminescence spektroskopisi tarafından tespit edilebilir göreceksiniz. Formülasyonları ayrıntılarını başvuru9,10dakika sonra bulunabilir.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:817px;" width="818">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">SU-8</td>
			<td style="width:213px;">MicroChem</td>
			<td style="width:119px;">SU-8 2000.5</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Adhesion solution</td>
			<td style="width:213px;">MicroChem</td>
			<td style="width:119px;">Omnicoat</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:21px;width:319px;">SU-8 Thinner (Gamma-Butyrolactone)</td>
			<td style="width:213px;">MicroChem</td>
			<td style="width:119px;">SU-8 2000 Thinner</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">SU-8 Developer</td>
			<td style="width:213px;">MicroChem</td>
			<td style="width:119px;">SU-8 Developer</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Spin Coater</td>
			<td style="width:213px;">Chemat Technology</td>
			<td style="width:119px;">KW-4A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">HeCd laser</td>
			<td style="width:213px;">KIMMON KOHA CO., LTd</td>
			<td style="width:119px;">IK3552R-G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Shutter</td>
			<td style="width:213px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:119px;">SH05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Objective for sample preparation</td>
			<td style="width:213px;">Newport</td>
			<td style="width:119px;">U-13X</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Pinhole</td>
			<td style="width:213px;">Newport</td>
			<td style="width:119px;">PNH-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Iris</td>
			<td style="width:213px;">Newport</td>
			<td style="width:119px;">M-DI47.50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Prism</td>
			<td style="width:213px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:119px;">PS611</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Rotation stage for sample preparation</td>
			<td style="width:213px;">Newport</td>
			<td style="width:119px;">481-A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Supttering Deposition System</td>
			<td style="width:213px;">Homemade</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Rotation Stage 1</td>
			<td style="width:213px;">Newport</td>
			<td style="width:119px;">URM80ACC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Rotation Stage 2</td>
			<td style="width:213px;">Newport</td>
			<td style="width:119px;">RV120PP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Rotation Stage 3</td>
			<td style="width:213px;">Newport</td>
			<td style="width:119px;">SR50PP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Detection arm</td>
			<td style="width:213px;">Homemade</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Quartz lamp</td>
			<td style="width:213px;">Newport</td>
			<td align="right" style="width:119px;">66884</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Fiber Bundle</td>
			<td style="width:213px;">Newport</td>
			<td align="right" style="width:119px;">77578</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Objective for measurement</td>
			<td style="width:213px;">Newport</td>
			<td style="width:119px;">M-5X &#38; M-60X</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Polarizer &#38; Analyzer</td>
			<td style="width:213px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:119px;">GT15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Multimode Fiber</td>
			<td style="width:213px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:119px;">BFL105LS02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Spectrometer</td>
			<td style="width:213px;">Newport</td>
			<td style="width:119px;">MS260i</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">CCD</td>
			<td style="width:213px;">Andor</td>
			<td style="width:119px;">DV420-OE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">514nm Argon Ion Laser</td>
			<td style="width:213px;">Spectra-Physics</td>
			<td style="width:119px;">177-G01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">633nm HeNe Laser</td>
			<td style="width:213px;">Newport</td>
			<td style="width:119px;">R-32413</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">CdSeTe quantum dot</td>
			<td style="width:213px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">q21061mp</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Polyvinyl alcohol polymer (PVA)</td>
			<td style="width:213px;">SIGMA-ALDRICH</td>
			<td align="right" style="width:119px;">363073</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Control program</td>
			<td style="width:213px;">National Instruments</td>
			<td style="width:119px;">LabVIEW</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

determination of the excitation and coupling rates between light emitters and surface plasmon polaritons

Uyarma ve metalik periyodik diziler zaman çözüldü teknikleri içeren olmadan doğan oranları arasında ışık yayıcılar ve yüzey plasmon polaritons (SPP'ler) kaplin ölçmek için benzersiz bir yöntem geliştirdik. Biz oranları basit optik ölçümler tarafından ölçülen miktarlarda tarafından formüle. Açı ve polarizasyon çözüldü yansıtırlık ve photoluminescence spektroskopisi temel araçları burada ayrıntılı olarak açıklanacaktır. Bizim rutin optik ve mekanik aşamalarında birkaç gerektirir ve böylece araştırma laboratuvarları çoğu için son derece uygun fiyatlı olan basitliği nedeniyle ilginç bir yaklaşımdır.

Bir örnek bir Au periyodik dizinin Şekil 4a8ilave verilir. Uçak görünümü SEM görüntü örnek 510 süresi ile 2D kare kafes dairesel delik dizi olduğunu gösteriyor nm, bir delik derinliği 280 nm ve bir delik çapı 140 nm. Γ-X yön alınan p polarize yansıtırlık eşleme Şekil 4aiçinde gösterilir. Kesik çizgi denklemi olduğunu belirten EQ (1) eşleşen faz tarafından hesaplanır (m = -1...

Watch this Scientific Journal Video about Determination of the Excitation and Coupling Rates Between Light Emitters and Surface Plasmon Polaritons at JoVE.com

Determination of the Excitation and Coupling Rates Between Light Emitters and Surface Plasmon Polaritons

Bu iletişim kuralı için uyarma belirlenmesi ve oranları Bloch benzeri yüzey plasmon polaritons periyodik diziler doğan arasındaki ışık yayıcılar kaplin araçları açıklar.

Uyarma ve oranları arasında ışık Emitters ve yüzey Plasmon Polaritons kaplin belirlenmesi

We have developed a unique method to measure the excitation and coupling rates between the light emitters and surface plasmon polaritons (SPPs) arising ...

determination-excitation-coupling-rates-between-light-emitters

Research

JoVE Journal

Engineering

6.7K Görüntüleme.  Sun Yat-sen University. Bu iletişim kuralı için uyarma belirlenmesi ve oranları Bloch benzeri yüzey plasmon polaritons periyodik diziler doğan arasındaki ışık yayıcılar kaplin araçları açıklar.

Video: Determination of the Excitation and Coupling Rates Between Light Emitters and Surface Plasmon Polaritons

Characterization of Surface Modifications by White Light Interferometry: Applications in Ion Sputtering, Laser Ablation, and Tribology Experiments

In materials science and engineering it is often necessary to obtain quantitative measurements of surface topography with micrometer lateral resolution. From the measured surface, 3D topographic maps can be subsequently analyzed using a variety of software packages to extract the information that is needed.
In this article we describe how white light interferometry, and optical profilometry (OP) in general, combined with generic surface analysis software, can be used for materials science and engineering tasks. In this article, a number of applications of white light interferometry for investigation of surface modifications in mass spectrometry, and wear phenomena in tribology and lubrication are demonstrated. We characterize the products of the interaction of semiconductors and metals with energetic ions (sputtering), and laser irradiation (ablation), as well as ex situ measurements of wear of tribological test specimens.
Specifically, we will discuss:
<ol class="lroman">
	<li>Aspects of traditional ion sputtering-based mass spectrometry such as sputtering rates/yields measurements on Si and Cu and subsequent time-to-depth conversion.</li>
	<li>Results of quantitative characterization of the interaction of femtosecond laser irradiation with a semiconductor surface. These results are important for applications such as ablation mass spectrometry, where the quantities of evaporated material can be studied and controlled via pulse duration and energy per pulse. Thus, by determining the crater geometry one can define depth and lateral resolution versus experimental setup conditions.</li>
	<li>Measurements of surface roughness parameters in two dimensions, and quantitative measurements of the surface wear that occur as a result of friction and wear tests.</li>
</ol>
Some inherent drawbacks, possible artifacts, and uncertainty assessments of the white light interferometry approach will be discussed and explained.

White light microscope interferometry is an optical, noncontact and quick method for measuring the topography of surfaces. It is shown how the method can be applied toward mechanical wear analysis, where wear scars on tribological test samples are analyzed; and in materials science to determine ion beam sputtering or laser ablation volumes and depths.

İyon Püskürtme Uygulamaları, Lazer Ablasyon ve Triboloji Deneyler: Beyaz Işık Interferometre ile yüzey modifikasyonları Karakterizasyonu

In materials science and engineering it is often necessary to obtain quantitative measurements of surface topography with micrometer lateral resolution. ...

Mühendislik

Design, Fabrication, and Experimental Characterization of Plasmonic Photoconductive Terahertz Emitters

In this video article we present a detailed demonstration of a highly efficient method for generating terahertz waves. Our technique is based on photoconduction, which has been one of the most commonly used techniques for terahertz generation 1-8. Terahertz generation in a photoconductive emitter is achieved by pumping an ultrafast photoconductor with a pulsed or heterodyned laser illumination. The induced photocurrent, which follows the envelope of the pump laser, is routed to a terahertz radiating antenna connected to the photoconductor contact electrodes to generate terahertz radiation. Although the quantum efficiency of a photoconductive emitter can theoretically reach 100%, the relatively long transport path lengths of photo-generated carriers to the contact electrodes of conventional photoconductors have severely limited their quantum efficiency. Additionally, the carrier screening effect and thermal breakdown strictly limit the maximum output power of conventional photoconductive terahertz sources. To address the quantum efficiency limitations of conventional photoconductive terahertz emitters, we have developed a new photoconductive emitter concept which incorporates a plasmonic contact electrode configuration to offer high quantum-efficiency and ultrafast operation simultaneously. By using nano-scale plasmonic contact electrodes, we significantly reduce the average photo-generated carrier transport path to photoconductor contact electrodes compared to conventional photoconductors 9. Our method also allows increasing photoconductor active area without a considerable increase in the capacitive loading to the antenna, boosting the maximum terahertz radiation power by preventing the carrier screening effect and thermal breakdown at high optical pump powers. By incorporating plasmonic contact electrodes, we demonstrate enhancing the optical-to-terahertz power conversion efficiency of a conventional photoconductive terahertz emitter by a factor of 50 10.

We describe methods for the design, fabrication, and experimental characterization of plasmonic photoconductive emitters, which offer two orders of magnitude higher terahertz power levels compared to conventional photoconductive emitters.

Plasmonik Foto iletken Terahertz Vericiler Tasarımı, İmalatı ve Deneysel Karakterizasyonu

In this video article we present a detailed demonstration of a highly efficient method for generating terahertz waves. Our technique is based on ...

Real-Time DC-dynamic Biasing Method for Switching Time Improvement in Severely Underdamped Fringing-field Electrostatic MEMS Actuators

Mechanically underdamped electrostatic fringing-field MEMS actuators are well known for their fast switching operation in response to a unit step input bias voltage. However, the tradeoff for the improved switching performance is a relatively long settling time to reach each gap height in response to various applied voltages. Transient applied bias waveforms are employed to facilitate reduced switching times for electrostatic fringing-field MEMS actuators with high mechanical quality factors. Removing the underlying substrate of the fringing-field actuator creates the low mechanical damping environment necessary to effectively test the concept. The removal of the underlying substrate also a has substantial improvement on the reliability performance of the device in regards to failure due to stiction. Although DC-dynamic biasing is useful in improving settling time, the required slew rates for typical MEMS devices may place aggressive requirements on the charge pumps for fully-integrated on-chip designs. Additionally, there may be challenges integrating the substrate removal step into the back-end-of-line commercial CMOS processing steps. Experimental validation of fabricated actuators demonstrates an improvement of 50x in switching time when compared to conventional step biasing results. Compared to theoretical calculations, the experimental results are in good agreement.

The robust device design of fringing-field electrostatic MEMS actuators results in inherently low squeeze-film damping conditions and long settling times when performing switching operations using conventional step biasing. Real-time switching time improvement with DC-dynamic waveforms reduces the settling time of fringing-field MEMS actuators when transitioning between up-to-down and down-to-up states.

Real-Time DC-dinamik Öngerilimlenmesi Yöntem Ciddi Underdamped saçak-alanında Elektrostatik MEMS Eyleyiciler Zaman İyileştirme Anahtarlama

Mechanically underdamped electrostatic fringing-field MEMS actuators are well known for their fast switching operation in response to a unit step input ...

Quantification of Hydrogen Concentrations in Surface and Interface Layers and Bulk Materials through Depth Profiling with Nuclear Reaction Analysis

Nuclear reaction analysis (NRA) via the resonant 1H(15N,&#945;&#947;)12C reaction is a highly effective method of depth profiling that quantitatively and non-destructively reveals the hydrogen density distribution at surfaces, at interfaces, and in the volume of solid materials with high depth resolution. The technique applies a 15N ion beam of 6.385 MeV provided by an electrostatic accelerator and specifically detects the 1H isotope in depths up to about 2 &#956;m from the target surface. Surface H coverages are measured with a sensitivity in the order of ~1013 cm-2 (~1% of a typical atomic monolayer density) and H volume concentrations with a detection limit of ~1018 cm-3 (~100 at. ppm). The near-surface depth resolution is 2-5 nm for surface-normal 15N ion incidence onto the target and can be enhanced to values below 1 nm for very flat targets by adopting a surface-grazing incidence geometry. The method is versatile and readily applied to any high vacuum compatible homogeneous material with a smooth surface (no pores). Electrically conductive targets usually tolerate the ion beam irradiation with negligible degradation. Hydrogen quantitation and correct depth analysis require knowledge of the elementary composition (besides hydrogen) and mass density of the target material. Especially in combination with ultra-high vacuum methods for in-situ target preparation and characterization, 1H(15N,&#945;&#947;)12C NRA is ideally suited for hydrogen analysis at atomically controlled surfaces and nanostructured interfaces. We exemplarily demonstrate here the application of 15N NRA at the MALT Tandem accelerator facility of the University of Tokyo to (1) quantitatively measure the surface coverage and the bulk concentration of hydrogen in the near-surface region of a H2 exposed Pd(110) single crystal, and (2) to determine the depth location and layer density of hydrogen near the interfaces of thin SiO2 films on Si(100).

We illustrate the application of 1H(15N,&#945;&#947;)12C resonant nuclear reaction analysis (NRA) to quantitatively evaluate the density of hydrogen atoms on the surface, in the volume, and at an interfacial layer of solid materials. The near-surface hydrogen depth profiling of a Pd(110) single crystal and of SiO2/Si(100) stacks is described.

Nükleer Reaksiyon Analizi Derinlik Profiling yoluyla Yüzey ve Arayüz Katmanlar ve Dökme Malzeme Hidrojen Konsantrasyonları miktar tayini

Nuclear reaction analysis (NRA) via the resonant 1H(15N,&#945;&#947;)12C reaction is a highly effective method of depth profiling that quantitatively and ...

Emission Spectroscopic Boundary Layer Investigation during Ablative Material Testing in Plasmatron

Ablative Thermal Protection Systems (TPS) allowed the first humans to safely return to Earth from the moon and are still considered as the only solution for future high-speed reentry missions. But despite the advancements made since Apollo, heat flux prediction remains an imperfect science and engineers resort to safety factors to determine the TPS thickness. This goes at the expense of embarked payload, hampering, for example, sample return missions. 
Ground testing in plasma wind-tunnels is currently the only affordable possibility for both material qualification and validation of material response codes. The subsonic 1.2MW Inductively Coupled Plasmatron facility at the von Karman Institute for Fluid Dynamics is able to reproduce a wide range of reentry environments. This protocol describes a procedure for the study of the gas/surface interaction on ablative materials in high enthalpy flows and presents sample results of a non-pyrolyzing, ablating carbon fiber precursor. With this publication, the authors envisage the definition of a standard procedure, facilitating comparison with other laboratories and contributing to ongoing efforts to improve heat shield reliability and reduce design uncertainties.
The described core techniques are non-intrusive methods to track the material recession with a high-speed camera along with the chemistry in the reactive boundary layer, probed by emission spectroscopy. Although optical emission spectroscopy is limited to line-of-sight measurements and is further constrained to electronically excited atoms and molecules, its simplicity and broad applicability still make it the technique of choice for analysis of the reactive boundary layer. Recession of the ablating sample further requires that the distance of the measurement location with respect to the surface is known at all times during the experiment. Calibration of the optical system of the applied three spectrometers allowed quantitative comparison. At the fiber scale, results from a post-test microscopy analysis are presented.

Development of new ablative materials and their numerical modeling requires extensive experimental investigation. This protocol describes procedures for material response characterization in plasma flows with the core techniques being non-intrusive methods to track the material recession along with the chemistry in the reactive boundary layer by emission spectroscopy.

Plazmatronun ablatif Malzeme Test sırasında Emisyon Spektroskopik Sınır Tabaka İncelenmesi

Ablative Thermal Protection Systems (TPS) allowed the first humans to safely return to Earth from the moon and are still considered as the only solution ...

Measurement of Outgassing Rates of Steels

Steels are commonly used materials in the fabrication of vacuum systems because of their good mechanical, corrosion, and vacuum properties. A variety of steels meet the criterion of low outgassing required for high or ultrahigh vacuum applications. However, a given material can present different outgassing rates depending on its manufacturing process or the various pretreatment processes involved during the fabrication. Thus, the measurement of outgassing rates is highly desirable for a specific vacuum application. For this reason, the rate-of-pressure rise (RoR) method is often used to measure the outgassing of hydrogen after bakeout. In this article, a detailed description of the design and execution of the experimental protocol involved in the RoR method is provided. The RoR method uses a spinning rotor gauge to minimize errors that stem from outgassing or the pumping action of a vacuum gauge. The outgassing rates of two ordinary steels (stainless steel and mild steel) were measured. The measurements were made before and after the heat pretreatment of the steels. The heat pretreatment of steels was performed to reduce the outgassing. Extremely low rates of outgassing (on the order of 10&#8722;11 Pa m3 sec&#8722;1 m&#8722;2) can be routinely measured using relatively small samples.

A protocol for the measurement of outgassing rates of hydrogen from ordinary steel vacuum chambers using the rate-of-pressure rise method is presented.

Çelikler gaz çıkışının Oranları Ölçümü

Steels are commonly used materials in the fabrication of vacuum systems because of their good mechanical, corrosion, and vacuum properties. A variety of ...

Synchrotron X-ray Microdiffraction and Fluorescence Imaging of Mineral and Rock Samples

In this report, we describe a detailed procedure for acquiring and processing&#160;x-ray microfluorescence (&#956;XRF), and Laue and powder microdiffraction two-dimensional (2D) maps at beamline 12.3.2 of the Advanced Light Source (ALS), Lawrence Berkeley National Laboratory. Measurements can be performed on any sample that is less than 10 cm x 10 cm x 5 cm, with a flat exposed surface. The experimental geometry is calibrated using standard materials (elemental standards for XRF, and crystalline samples such as Si, quartz, or Al2O3 for diffraction). Samples are aligned to the focal point of the x-ray microbeam, and raster scans are performed, where each pixel of a map corresponds to one measurement, e.g., one XRF spectrum or one diffraction pattern. The data are then processed using the in-house developed software XMAS, which outputs text files, where each row corresponds to a pixel position. Representative data from moissanite and an olive snail shell are presented to demonstrate data quality, collection, and analysis strategies.

We describe a beamline setup meant to carry out rapid two-dimensional x-ray fluorescence and x-ray microdiffraction mapping of single crystal or powder samples using either Laue (polychromatic radiation) or powder (monochromatic radiation) diffraction. The resulting maps give information about strain, orientation, phase distribution, and plastic deformation.

Sinkrotron x-ışını Microdiffraction ve Mineral ve kaya örneklerini floresans görüntüleme

In this report, we describe a detailed procedure for acquiring and processing&#160;x-ray microfluorescence (&#956;XRF), and Laue and powder ...

Scattering And Absorption of Light in Planetary Regoliths

Theoretical, numerical, and experimental methods are presented for multiple scattering of light in macroscopic discrete random media of densely-packed microscopic particles. The theoretical and numerical methods constitute a framework of Radiative Transfer with Reciprocal Transactions (R2T2). The R2T2 framework entails Monte Carlo order-of-scattering tracing of interactions in the frequency space, assuming that the fundamental scatterers and absorbers are wavelength-scale volume elements composed of large numbers of randomly distributed particles. The discrete random media are fully packed with the volume elements. For spherical and nonspherical particles, the interactions within the volume elements are computed exactly using the Superposition T-Matrix Method (STMM) and the Volume Integral Equation Method (VIEM), respectively. For both particle types, the interactions between different volume elements are computed exactly using the STMM. As the tracing takes place within the discrete random media, incoherent electromagnetic fields are utilized, that is, the coherent field of the volume elements is removed from the interactions. The experimental methods are based on acoustic levitation of the samples for non-contact, non-destructive scattering measurements. The levitation entails full ultrasonic control of the sample position and orientation, that is, six degrees of freedom. The light source is a laser-driven white-light source with a monochromator and polarizer. The detector is a mini-photomultiplier tube on a rotating wheel, equipped with polarizers. The R2T2 is validated using measurements for a mm-scale spherical sample of densely-packed spherical silica particles. After validation, the methods are applied to interpret astronomical observations for asteroid (4) Vesta and comet 67P/Churyumov-Gerasimenko (Figure 1) recently visited by the NASA Dawn mission and the ESA Rosetta mission, respectively.

Numerical and experimental methods are presented for multiple scattering of light in discrete random media of densely-packed particles. The methods are utilized to interpret the observations of asteroid (4) Vesta and comet 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Gezegen Regoliths ışık saçılma ve emilimi

Theoretical, numerical, and experimental methods are presented for multiple scattering of light in macroscopic discrete random media of densely-packed ...

Accurate Determination of the Equilibrium Surface Tension Values with Area Perturbation Tests

We demonstrate two robust protocols for determining the equilibrium surface tension (EST) values with area perturbation tests. The EST values should be indirectly determined from the dynamic surface tension (DST) values when surface tension (ST) values are at steady-state and stable against perturbations. The emerging bubble method (EBM) and the spinning bubble method (SBM) were chosen, because, with these methods, it is simple to introduce area perturbations while continuing dynamic tension measurements. Abrupt expansion or compression of an air bubble was used as a source of area perturbation for the EBM. For the SBM, changes in the rotation frequency of the sample solution were used to produce area perturbations. A Triton X-100 aqueous solution of a fixed concentration above its critical micelle concentration (CMC) was used as a model surfactant solution. The determined EST value of the model air/water interface from the EBM was 31.5 &#177; 0.1 mN&#183;m-1 and that from the SBM was 30.8 &#177; 0.2 mN&#183;m-1. The two protocols described in the article provide robust criteria for establishing the EST values.

Two protocols for determining the equilibrium surface tension (EST) values using the emerging bubble method (EBM) and the spinning bubble method (SBM) are presented for a surfactant-containing aqueous phase against air.

Alan Pertürbasyon Testleri ile Denge Yüzey Gerilim Değerlerinin Doğru Belirlenmesi

We demonstrate two robust protocols for determining the equilibrium surface tension (EST) values with area perturbation tests. The EST values should be ...

Determination of Aggregate Surface Morphology at the Interfacial Transition Zone (ITZ)

Here, we present a comprehensive method to illustrate the uneven distribution of the interfacial transition zone (ITZ) around the aggregate and the effect of aggregate surface morphology on the formation of ITZ. First, a model concrete sample is prepared with a spherical ceramic particle in roughly the central part of the cement matrix, acting as a coarse aggregate used in common concrete/mortar. After curing until the designed age, the sample is scanned by X-ray computed tomography to determine the relative location of the ceramic particle inside the cement matrix. Three locations of the ITZ are chosen: above the aggregate, on the side of the aggregate, and below the aggregate. After a series of treatments, the samples are scanned with a SEM-BSE detector. The resultant images were further processed using a digital image processing method (DIP) to obtain quantitative characteristics of the ITZ. The surface morphology is characterized at the pixel level based on the digital image. Thereafter, K-means clustering method is used to illustrate the effect of surface roughness on ITZ formation.

Determination of Aggregate Surface Morphology at the Interfacial Transition Zone ITZ

Hereby, we proposed a protocol to illustrate the effect of aggregate surface morphology on the ITZ microstructure. The SEM-BSE image were quantitatively analyzed to obtain ITZ's porosity gradient via digital image processing and a K-means clustering algorithm was further employed to establish a relationship between porosity gradient and surface roughness.

İnterasiyal Geçiş Bölgesinde (ITZ) Agrega Yüzey Morfolojisinin Belirlenmesi

Here, we present a comprehensive method to illustrate the uneven distribution of the interfacial transition zone (ITZ) around the aggregate and the effect ...