Diese Arbeit wurde unterstützt von JSPS KAKENHI Grant Numbers JP24750023, JP24350012, MEXT KAKENHI Grant Numbers JP26104534, JP16H00850, JP26102541, JP16H00782 und MEXT-Supported Program for the Strategic Research Foundation at Private Universities, 2015–2019.

1. Inbetriebnahme von Elektrogeräten
<ol><li>Schalten Sie das Femtosekunden-Lasersystem Ti:sapphire gemäß seiner Bedienungsanleitung ein. Warten Sie 2 h, bis sich das Lasersystem erwärmt hat.</li>
	<li>Schalten Sie die Netzschalter des optischen Choppers, der Translationstagecontroller, des Spektrographen, des InGaAs-Arraydetektors und des Computers ein, während sich das System erwärmt. Füllen Sie den Dewar des Detektors mit flüssigem Stickstoff.</li>
</ol>2. Optische Ausrichtung des Spekt...

<ol>
	<li>Pol&#237;vka, T., Herek, J. L., Zigmantas, D., &#197;kerlund, H. -. E., Sundstr&#246;m, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+Observation+of+the+(Forbidden)+S1+State+in+Carotenoids.">Direct Observation of the (Forbidden) S1 State in Carotenoids.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 96 (9), 4914-4917 (1999).</li><li>Takaya, T., Iwata, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relaxation+Mechanism+of+&#946;-Carotene+from+S2+(1Bu+)+State+to+S1+(2Ag-)+State:+Femtosecond+Time-Resolved+Near-IR+Absorption+and+Stimulated+Resonance+Raman+Studies+in+900-1550+nm+Region.">Relaxation Mechanism of &#946;-Carotene from S2 (1Bu+) State to S1 (2Ag-) State: Femtosecond Time-Resolved Near-IR Absorption and Stimulated Resonance Raman Studies in 900-1550 nm Region.</a> Journal of Physical Chemistry A. 118 (23), 4071-4078 (2014).</li><li>Takaya, T., Anan, M., Iwata, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vibrational+Relaxation+Dynamics+of+&#946;-Carotene+and+Its+Derivatives+with+Substituents+on+Terminal+Rings+in+Electronically+Excited+States+as+Studied+by+Femtosecond+Time-Resolved+Stimulated+Raman+Spectroscopy+in+the+Near-IR+Region.">Vibrational Relaxation Dynamics of &#946;-Carotene and Its Derivatives with Substituents on Terminal Rings in Electronically Excited States as Studied by Femtosecond Time-Resolved Stimulated Raman Spectroscopy in the Near-IR Region.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 20 (5), 3320-3327 (2017).</li><li>Guo, J., Ohkita, H., Benten, H., Ito, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Near-IR+Femtosecond+Transient+Absorption+Spectroscopy+of+Ultrafast+Polaron+and+Triplet+Exciton+Formation+in+Polythiophene+Films+with+Different+Regioregularities.">Near-IR Femtosecond Transient Absorption Spectroscopy of Ultrafast Polaron and Triplet Exciton Formation in Polythiophene Films with Different Regioregularities.</a> Journal of the American Chemical Society. 131 (46), (2009).</li><li>Hwang, I. -. W., 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=Carrier+Generation+and+Transport+in+Bulk+Heterojunction+Films+Processed+with+1,8-Octanedithiol+as+a+Processing+Additive.">Carrier Generation and Transport in Bulk Heterojunction Films Processed with 1,8-Octanedithiol as a Processing Additive.</a> Journal of Applied Physics. 104 (3), 033706 (2008).</li><li>Yonezawa, K., Kamioka, H., Yasuda, T., Han, L., Moritomo, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast+Carrier+Formation+from+Acceptor+Exciton+in+Low-Gap+Organic+Photovoltaic.">Fast Carrier Formation from Acceptor Exciton in Low-Gap Organic Photovoltaic.</a> Applied Physics Express. 5 (4), 042302 (2012).</li><li>Takaya, T., Enokida, I., Furukawa, Y., Iwata, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+Observation+of+Structure+and+Dynamics+of+Photogenerated+Charge+Carriers+in+Poly(3-hexylthiophene)+Films+by+Femtosecond+Time-Resolved+Near-IR+Inverse+Raman+Spectroscopy.">Direct Observation of Structure and Dynamics of Photogenerated Charge Carriers in Poly(3-hexylthiophene) Films by Femtosecond Time-Resolved Near-IR Inverse Raman Spectroscopy.</a> Molecules. 24 (3), 431 (2019).</li><li>Clafton, S. N., Huang, D. M., Massey, W. R., Kee, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femtosecond+Dynamics+of+Excitons+and+Hole-Polarons+in+Composite+P3HT/PCBM+Nanoparticles.">Femtosecond Dynamics of Excitons and Hole-Polarons in Composite P3HT/PCBM Nanoparticles.</a> Journal of Physical Chemistry B. 117 (16), 4626-4633 (2013).</li><li>Cook, S., Furube, A., Katoh, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+the+Excited+States+of+Regioregular+Polythiophene+P3HT.">Analysis of the Excited States of Regioregular Polythiophene P3HT.</a> Energy &amp; Environmental Science. 1 (2), 294-299 (2008).</li><li>Okino, S., Takaya, T., Iwata, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femtosecond+Time-Resolved+Near-Infrared+Spectroscopy+of+Oligothiophenes+and+Polythiophene:+Energy+Location+and+Effective+Conjugation+Length+of+Their+Low-Lying+Excited+States.">Femtosecond Time-Resolved Near-Infrared Spectroscopy of Oligothiophenes and Polythiophene: Energy Location and Effective Conjugation Length of Their Low-Lying Excited States.</a> Chemistry Letters. 44 (8), 1059-1061 (2015).</li><li>Takaya, T., Iwata, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+Femtosecond+Time-Resolved+Near-IR+Multiplex+Stimulated+Raman+Spectrometer+in+Resonance+with+Transitions+in+the+900-1550+nm+Region.">Development of a Femtosecond Time-Resolved Near-IR Multiplex Stimulated Raman Spectrometer in Resonance with Transitions in the 900-1550 nm Region.</a> Analyst. 141 (14), 4283-4292 (2016).</li><li>Jas, G. S., Wan, C., Johnson, C. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Picosecond+Time-Resolved+Fourier+Transform+Raman+Spectroscopy+of+9,10-Diphenylanthracene+in+the+Excited+Singlet+State.">Picosecond Time-Resolved Fourier Transform Raman Spectroscopy of 9,10-Diphenylanthracene in the Excited Singlet State.</a> Applied Spectroscopy. 49 (5), 645-649 (1995).</li><li>Jas, G. S., Wan, C., Kuczera, K., Johnson, C. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Picosecond+Time-Resolved+Fourier-Transform+Raman+Spectroscopy+and+Normal-Mode+Analysis+of+the+Ground+State+and+Singlet+Excited+State+of+Anthracene.">Picosecond Time-Resolved Fourier-Transform Raman Spectroscopy and Normal-Mode Analysis of the Ground State and Singlet Excited State of Anthracene.</a> Journal of Physical Chemistry. 100 (29), 11857-11862 (1996).</li><li>Sakamoto, A., Okamoto, H., Tasumi, M. <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+Picosecond+Transient+Raman+Spectra+by+Asynchronous+Fourier+Transform+Raman+Spectroscopy.">Observation of Picosecond Transient Raman Spectra by Asynchronous Fourier Transform Raman Spectroscopy.</a> Applied Spectroscopy. 52 (1), 76-81 (1998).</li><li>Sakamoto, A., Matsuno, S., Tasumi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Construction+of+Picosecond+Time-Resolved+Raman+Spectrometers+with+Near-Infrared+Excitation.">Construction of Picosecond Time-Resolved Raman Spectrometers with Near-Infrared Excitation.</a> Journal of Raman Spectroscopy. 37 (1-3), 429-435 (2006).</li><li>Sakamoto, A., Matsuno, S., Tasumi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Picosecond+Near-Infrared+Excited+Transient+Raman+Spectra+of+&#946;-Carotene+in+the+Excited+S2+State:+Solvent+Effects+on+the+in-Phase+C=C+Stretching+Band+and+Vibronic+Coupling.">Picosecond Near-Infrared Excited Transient Raman Spectra of &#946;-Carotene in the Excited S2 State: Solvent Effects on the in-Phase C=C Stretching Band and Vibronic Coupling.</a> Journal of Molecular Structure. 976 (1-3), 310-313 (2010).</li><li>Yoshizawa, M., Kurosawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femtosecond+Time-Resolved+Raman+Spectroscopy+Using+Stimulated+Raman+Scattering.">Femtosecond Time-Resolved Raman Spectroscopy Using Stimulated Raman Scattering.</a> Physical Review A. 61 (1), 013808 (2000).</li><li>Yoshizawa, M., Kubo, M., Kurosawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrafast+Photoisomerization+in+DCM+Dye+Observed+by+New+Femtosecond+Raman+Spectroscopy.">Ultrafast Photoisomerization in DCM Dye Observed by New Femtosecond Raman Spectroscopy.</a> Journal of Luminescence. 87-89, 739-741 (2000).</li><li>Yoshizawa, M., Aoki, H., Hashimoto, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vibrational+Relaxation+of+the+2Ag&#8211;+Excited+State+in+All-Trans-&#946;-Carotene+Obtained+by+Femtosecond+Time-Resolved+Raman+Spectroscopy.">Vibrational Relaxation of the 2Ag&#8211; Excited State in All-Trans-&#946;-Carotene Obtained by Femtosecond Time-Resolved Raman Spectroscopy.</a> Physical Review B. 63 (18), 180301 (2001).</li><li>McCamant, D. W., Kukura, P., Mathies, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femtosecond+Broadband+Stimulated+Raman:+A+New+Approach+for+High-Performance+Vibrational+Spectroscopy.">Femtosecond Broadband Stimulated Raman: A New Approach for High-Performance Vibrational Spectroscopy.</a> Applied Spectroscopy. 57 (11), 1317-1323 (2003).</li><li>McCamant, D. W., Kukura, P., Yoon, S., Mathies, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femtosecond+Broadband+Stimulated+Raman+Spectroscopy:+Apparatus+and+Methods.">Femtosecond Broadband Stimulated Raman Spectroscopy: Apparatus and Methods.</a> Review of Scientific Instruments. 75 (11), 4971-4980 (2004).</li><li>Kukura, P., McCamant, D. W., Mathies, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femtosecond+Stimulated+Raman+Spectroscopy.">Femtosecond Stimulated Raman Spectroscopy.</a> Annual Review of Physical Chemistry. 58, 461-488 (2007).</li><li>Laimgruber, S., Schachenmayr, H., Schmidt, B., Zinth, W., Gilch, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Femtosecond+Stimulated+Raman+Spectrograph+for+the+Near+Ultraviolet.">A Femtosecond Stimulated Raman Spectrograph for the Near Ultraviolet.</a> Applied Physics B. 85 (4), 557-564 (2006).</li><li>Umapathy, S., Lakshmanna, A., Mallick, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrafast+Raman+Loss+Spectroscopy.">Ultrafast Raman Loss Spectroscopy.</a> Journal of Raman Spectroscopy. 40 (3), 235-237 (2009).</li><li>Mallick, B., Lakshmanna, A., Umapathy, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrafast+Raman+Loss+Spectroscopy+(URLS):+Instrumentation+and+Principle.">Ultrafast Raman Loss Spectroscopy (URLS): Instrumentation and Principle.</a> Journal of Raman Spectroscopy. 42 (10), 1883-1890 (2011).</li><li>Kloz, M., van Grondelle, R., Kennis, J. T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wavelength-Modulated+Femtosecond+Stimulated+Raman+Spectroscopy-Approach+towards+Automatic+Data+Processing.">Wavelength-Modulated Femtosecond Stimulated Raman Spectroscopy-Approach towards Automatic Data Processing.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 13 (40), 18123-18133 (2011).</li><li>Kloz, M., Wei&#223;enborn, J., Pol&#237;vka, T., Frank, H. A., Kennis, J. T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spectral+Watermarking+in+Femtosecond+Stimulated+Raman+Spectroscopy:+Resolving+the+Nature+of+the+Carotenoid+S*+State.">Spectral Watermarking in Femtosecond Stimulated Raman Spectroscopy: Resolving the Nature of the Carotenoid S* State.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 18 (21), 14619-14628 (2016).</li><li>Kuramochi, H., Takeuchi, S., Tahara, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrafast+Structural+Evolution+of+Photoactive+Yellow+Protein+Chromophore+Revealed+by+Ultraviolet+Resonance+Femtosecond+Stimulated+Raman+Spectroscopy.">Ultrafast Structural Evolution of Photoactive Yellow Protein Chromophore Revealed by Ultraviolet Resonance Femtosecond Stimulated Raman Spectroscopy.</a> Journal of Physical Chemistry Letters. 3 (15), 2025-2029 (2012).</li><li>Wang, 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=Dynamic+High+Pressure+Induced+Strong+and+Weak+Hydrogen+Bonds+Enhanced+by+Pre-Resonance+Stimulated+Raman+Scattering+in+Liquid+Water.">Dynamic High Pressure Induced Strong and Weak Hydrogen Bonds Enhanced by Pre-Resonance Stimulated Raman Scattering in Liquid Water.</a> Optics Express. 25 (25), 31670-31677 (2017).</li><li>Ashner, M. N., Tisdale, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+Repetition-Rate+Femtosecond+Stimulated+Raman+Spectroscopy+with+Fast+Acquisition.">High Repetition-Rate Femtosecond Stimulated Raman Spectroscopy with Fast Acquisition.</a> Optics Express. 26 (14), 18331-18340 (2018).</li><li>Quincy, T. J., Barclay, M. S., Caricato, M., Elles, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probing+Dynamics+in+Higher-Lying+Electronic+States+with+Resonance-Enhanced+Femtosecond+Stimulated+Raman+Spectroscopy.">Probing Dynamics in Higher-Lying Electronic States with Resonance-Enhanced Femtosecond Stimulated Raman Spectroscopy.</a> Journal of Physical Chemistry A. 122 (42), 8308-8319 (2018).</li><li>Taylor, M. 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=Delayed+Vibrational+Modulation+of+the+Solvated+GFP+Chromophore+into+a+Conical+Intersection.">Delayed Vibrational Modulation of the Solvated GFP Chromophore into a Conical Intersection.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 21 (19), 9728-9739 (2019).</li><li>Cassabaum, A. A., Silva, W. R., Rich, C. C., Frontiera, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orientation+and+Polarization+Dependence+of+Ground-+and+Excited-State+FSRS+in+Crystalline+Betaine-30.">Orientation and Polarization Dependence of Ground- and Excited-State FSRS in Crystalline Betaine-30.</a> Journal of Physical Chemistry C. 123 (20), 12563-12572 (2019).</li><li>Hamaguchi, H., Iwata, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Raman Spectroscopy (The Spectroscopical Society of Japan, Spectroscopy Series 1). , (2015).</li><li>Hashimoto, H., Koyama, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+C=C+Stretching+Raman+Lines+of+&#946;-Carotene+Isomers+in+the+S1+State+as+Detected+by+Pump-Probe+Resonance+Raman+Spectroscopy.">The C=C Stretching Raman Lines of &#946;-Carotene Isomers in the S1 State as Detected by Pump-Probe Resonance Raman Spectroscopy.</a> Chemical Physics Letters. 154 (4), 321-325 (1989).</li><li>Noguchi, T., Hayashi, H., Tasumi, M., Atkinson, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solvent+Effects+on+the+ag+C=C+Stretching+Mode+in+the+21Ag-+Excited+State+of+&#946;-Carotene+and+Two+Derivatives:+Picosecond+Time-Resolved+Resonance+Raman+Spectroscopy.">Solvent Effects on the ag C=C Stretching Mode in the 21Ag- Excited State of &#946;-Carotene and Two Derivatives: Picosecond Time-Resolved Resonance Raman Spectroscopy.</a> Journal of Physical Chemistry. 95 (8), 3167-3172 (1991).</li></ol>

Entscheidende Faktoren bei der femtosekundenschnell gelösten Nah-IR-Multiplex-stimulierten Raman-Messung Um zeitaufgelöste, von IR stimulierte Raman-Spektren mit einem hohen Signal-Rausch-Verhältnis zu erhalten, sollte das Sondenspektrum idealerweise eine gleichmäßige Intensität im gesamten Wellenlängenbereich aufweisen. Die Erzeugung des Weißlichtkontinuums (Abschnitt 2.5) ist daher einer der wichtigsten Teile zeitaufgelöster, von der IR stimulierter Raman-Experimente. Im Allgemeinen wird da...

Die Raman-Spektroskopie ist ein leistungsfähiges und vielseitiges Werkzeug zur Untersuchung der Strukturen von Molekülen in einer Vielzahl von Proben, von einfachen Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen bis hin zu funktionalen Materialien und biologischen Systemen. Die Raman-Streuung wird deutlich verstärkt, wenn die Photonenenergie des Anregungslichts mit der elektronischen Übergangsenergie eines Moleküls zusammenfällt. Der Resonanz-Raman-Effekt ermöglicht es uns, das Raman-Spektrum einer Spezies in einer Probe, die aus vielen Arten von Molekülen besteht, selektiv zu beobachten. Elektronische Übergänge in der Nähe von IR ziehen als Sonde viel Aufmerksamkeit auf sich, um die Dynamik von Molekülen mit großen, konjugierten Strukturen zu untersuchen. Die Energie und Lebensdauer des niedrigsten angeregten Singlet-Zustands wurden für mehrere Carotinoide bestimmt, die eine lange eindimensionale Polyenkette1,2,3haben. Die Dynamik neutraler und aufgeladener Anregungen wurde ausgiebig auf verschiedene photoleitende Polymere in Filmen4,5,6,7, Nanopartikel8und Lösungen9,10,11untersucht. Detaillierte Informationen über die Strukturen der Transienten werden erhalten, wenn auf diese Systeme eine zeitaufgelöste Nah-IR-Raman-Spektroskopie angewendet wird. Es wurden jedoch nur wenige Studien über die zeitaufgelöste Nah-IR-Raman-Spektroskopie12,13,14,15,16berichtet, da die Empfindlichkeit von Nahe-IR-Raman-Spektrometern extrem gering ist. Die geringe Empfindlichkeit entsteht hauptsächlich durch die geringe Wahrscheinlichkeit einer Beinahe-IR-Raman-Streuung. Die Wahrscheinlichkeit einerspontanen Raman-Streuung ist proportional zus3, wobeidie Frequenzen des Anregungslichts bzw. des Raman-Streulichts die Frequenzen sind. Darüber hinaus weisen kommerziell erhältliche Near-IR-Detektoren eine wesentlich geringere Empfindlichkeit auf als CCD-Detektoren, die in den UV- und sichtbaren Bereichen funktionieren.
Femtosekunden-zeitaufgelöste stimulierte Raman-Spektroskopie hat sich als eine neue Methode zur Beobachtung zeitabhängiger Veränderungen von Raman-Aktiven Schwingungsbändern jenseits der scheinbaren Fourier-Transformationsgrenze eines Laserpulses17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28 ,29,30,31,32,33. Stimulierte Raman-Streuung wird durch Bestrahlung von zwei Laserpulsen erzeugt: der Raman-Pumpe und den Sondenimpulsen. Hierwird wird angenommen, dass der Raman-Pumpenimpuls eine größere Frequenz hat als der Sondenimpuls. Wenn der Unterschied zwischen den Frequenzen der Raman-Pumpe und sondenimpulsen mit der Frequenz einer aktiven molekularen Schwingung von Raman zusammenfällt, wird die Schwingung für eine große Anzahl von Molekülen im bestrahlten Volumen kohärent angeregt. Die nichtlineare Polarisation, die durch die kohärente molekulare Schwingung induziert wird, verbessert das elektrische Feld des Sondenpulses. Diese Technik ist besonders leistungsfähig für die nahe IR Raman-Spektroskopie, da eine stimulierte Raman-Streuung das Problem der Empfindlichkeit von zeitaufgelösten Beinahe-IR-Spontan-Raman-Spektrometern lösen kann. Stimulierte Raman-Streuung wird als Intensitätsänderung des Sondenpulses erkannt. Selbst wenn ein Near-IR-Detektor eine geringe Empfindlichkeit hat, wird eine stimulierte Raman-Streuung erkannt, wenn die Sondenintensität ausreichend erhöht ist. Die Wahrscheinlichkeit einer stimulierten Raman-Streuung ist proportional zu dem ,rp, SRS, wobeidie Frequenzen des Raman-Pumpenpulses und der stimulierten Raman-Streuung bzw.20. Die Frequenzen für die stimulierte Raman-Streuung,die RP- und dieSRS-Frequenzentsprechen der frequenzs-bzw. -ums/s für die spontane Raman-Streuung. Wir haben vor kurzem ein femtosekundenschnell aufgelöstes Nah-IR-Raman-Spektrometer entwickelt, das stimulierte Raman-Streuung verwendet, um die Strukturen und Dynamiken kurzlebiger Transienten zu untersuchen, die in den Konjugatsystemen2,3,7,10photogeneriert werden. In diesem Artikel stellen wir die technischen Details unseres femtosekundenschnell gelösten Near-IR Multiplex-stimulierten Raman-Spektrometers vor. Die optische Ausrichtung, die Erfassung zeitaufgelöster stimulierter Raman-Spektren sowie die Kalibrierung und Korrektur aufgezeichneter Spektren werden beschrieben. Als repräsentative Anwendung des Spektrometers wird die Angerethen-Zustandsdynamik von C-Carotin in Toluen-Lösung untersucht.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1-Axis Translational Stage</td>
			<td>OptSigma</td>
			<td>TSD-401S</td>
			<td>Products equivalent to this are used as well; for M22, L9, and CM in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>20-cm Optical Delay Line</td>
			<td>OptSigma</td>
			<td>SGSP26-200</td>
			<td>ODL1 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-Axis Translational Stage</td>
			<td>OptSigma</td>
			<td>TSD-405SL</td>
			<td>For L8 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-Axis Translational Stage</td>
			<td>Suruga Seiki</td>
			<td>B72-40C</td>
			<td>For FC in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5-cm Optical Delay Line</td>
			<td>PMT</td>
			<td>HRS-0050</td>
			<td>ODL2 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Al Concave Mirror</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>CM254-050-G01</td>
			<td>Focal length: 50 mm; CM in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Base Plate</td>
			<td>Suruga Seiki</td>
			<td>A21-6</td>
			<td>Products equivalent to this are used as well; for M1-M32, BS1-BS3, L1-L10, I1-I17, P1-P2, HWP1-3, F1-F3, VND1-VND2, OC, BPF, HS, BBO, SP, CM, and FC in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BBO Crystal</td>
			<td>EKSMA Optics</td>
			<td>-</td>
			<td>Type 1, &#952; = 23.2 deg; BBO in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BK7 Plano-Concave Lens</td>
			<td>OptSigma</td>
			<td>SLB-25.4-50NIR2</td>
			<td>Focal length: 50 mm; IR anti-reflection coating; L6 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BK7 Plano-Convex Lens</td>
			<td>OptSigma</td>
			<td>SLB-25.4-150PIR2</td>
			<td>Focal length: 150 mm; IR anti-reflection coating; L2, L3, L5 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BK7 Plano-Convex Lens</td>
			<td>OptSigma</td>
			<td>SLB-25.4-100PIR2</td>
			<td>Focal length: 100 mm; IR anti-reflection coating; L4 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BK7 Plano-Convex Lens</td>
			<td>OptSigma</td>
			<td>SLB-25.4-200PIR2</td>
			<td>Focal length: 200 mm; IR anti-reflection coating; L7 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Broadband Dielectric Mirror</td>
			<td>OptSigma</td>
			<td>TFMS-25.4C05-2/7</td>
			<td>M22-M25, M28, M29 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Broadband Dielectric Mirror</td>
			<td>Precision Photonics (Advanced Thin Films)</td>
			<td>-</td>
			<td>M26, M27, M30-M32 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Broadband Half-Wave Plate</td>
			<td>CryLight</td>
			<td>-</td>
			<td>HWP3 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Color Glass Filter</td>
			<td>HOYA</td>
			<td>IR85</td>
			<td>F1 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Color Glass Filter</td>
			<td>HOYA</td>
			<td>RM100</td>
			<td>F2 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Color Glass Filter</td>
			<td>Schott</td>
			<td>BG39</td>
			<td>F3 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Computer</td>
			<td>Dell</td>
			<td>Vostro 200 Mini Tower</td>
			<td>OS: Windows XP</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cyclohexane</td>
			<td>Kanto Kagaku</td>
			<td>07547-1B</td>
			<td>HPLC grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data Analysis Software</td>
			<td>Wavemetrics</td>
			<td>Igor Pro 8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dielectric Beamsplitter</td>
			<td>LAYERTEC</td>
			<td>-</td>
			<td>Reflection : Transmission = 2 : 1; BS1 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dielectric Beamsplitter</td>
			<td>LAYERTEC</td>
			<td>-</td>
			<td>Reflection : Transmission = 1 : 1; BS2, BS3 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dielectric Mirror</td>
			<td>Precision Photonics 
			(Advanced Thin Films)</td>
			<td>-</td>
			<td>M1-M8 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital Oscilloscope</td>
			<td>Tektronix</td>
			<td>TDS3054B</td>
			<td>500 MHz, 5 GS/s</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Elastomer Tube</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td>Figure 1E</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Femtosecond Ti:sapphire Oscillator</td>
			<td>Coherent</td>
			<td>Vitesse 800-2</td>
			<td>Wavelength: 800 nm, pulse duration: 100 fs, average power: 280 mW, repetition rate: 80 MHz; included in Ti:S in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Femtosecond Ti:sapphire Regenerative Amplifier</td>
			<td>Coherent</td>
			<td>Legend-Elite-F-HE</td>
			<td>Wavelength: 800 nm, pulse duration: 100 fs, pulse energy: 3.5 mJ, repetition rate: 1 kHz; included in Ti:S in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Film Polarizer</td>
			<td>OptSigma</td>
			<td>SPFN-30C-26</td>
			<td>P1 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glan-Taylor Prism</td>
			<td>OptSigma</td>
			<td>GYPB-10-10SN-3/7</td>
			<td>P2 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gold Mirror</td>
			<td>OptSigma</td>
			<td>TFG-25C05-10</td>
			<td>M9-M21 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Half-Wave Plate</td>
			<td>OptSigma</td>
			<td>WPQ-7800-2M</td>
			<td>HWP1 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Harmonic Separator</td>
			<td>Coherent</td>
			<td>TOPAS-C HRs 410-540 nm</td>
			<td>HS in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>InGaAs Array Detector</td>
			<td>Horiba</td>
			<td>Symphony-IGA-512X1-50-1700-1LS</td>
			<td>512 ch, Liquid nitrogen cooled</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>InGaAs PIN Photodiode</td>
			<td>Hamamatsu Photonics</td>
			<td>G10899-01K</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IR Half-Wave Plate</td>
			<td>OptiSource</td>
			<td>-</td>
			<td>HWP2 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iris</td>
			<td>Suruga Seiki</td>
			<td>F74-3N</td>
			<td>Products equivalent to this are used as well; I1-I17 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lens Holder</td>
			<td>OptSigma</td>
			<td>LHF-25.4S</td>
			<td>Products equivalent to this are used as well; for L1-L10 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetic Gear Pump</td>
			<td>Micropump</td>
			<td>184-415</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mirror Mount</td>
			<td>Siskiyou</td>
			<td>IM100.C2M6R</td>
			<td>Products equivalent to this are used as well; for M1-M32, BS1-BS3, BBO, CM in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>near-IR phosphor card</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>VRC2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nut</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td>Figure 1E, M4; purchased from a DIY store</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical Chopper</td>
			<td>New Focus</td>
			<td>3501</td>
			<td>OC in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical Parametric Amplifier</td>
			<td>Coherent</td>
			<td>OPerA-F</td>
			<td>OPA1 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical Parametric Amplifier</td>
			<td>Coherent</td>
			<td>TOPAS-C</td>
			<td>OPA2 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polarizer Holder</td>
			<td>OptSigma</td>
			<td>PH-30-ARS</td>
			<td>Products equivalent to this are used as well; for P1-P2 and HWP1-3 In Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyfluoroacetate Tube</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td>Figure 1E</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Post Holder</td>
			<td>OptSigma</td>
			<td>BRS-12-80</td>
			<td>Products equivalent to this are used as well; for M1-M32, BS1-BS3, L1-L10, I1-I17, P1-P2, HWP1-3, F1-F3, VND1-VND2, OC, BPF, HS, BBO, SP, CM, and FC in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quartz Flow Cell</td>
			<td>Tosoh Quartz</td>
			<td>T-70-UV-2</td>
			<td>FC in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quartz Plano-Concave Lens</td>
			<td>OptSigma</td>
			<td>SLSQ-25-50N</td>
			<td>Focal length: 50 mm; L8 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quartz Plano-Convex Lens</td>
			<td>OptSigma</td>
			<td>SLSQ-25-100P</td>
			<td>Focal length: 100 mm; L1, L9 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quartz Plano-Convex Lens</td>
			<td>OptSigma</td>
			<td>SLSQ-25-220P</td>
			<td>Focal length: 220 mm; L10 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sapphire Plate</td>
			<td>Pier Optics</td>
			<td>-</td>
			<td>3 mm thick; SP in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Si PIN Photodiode</td>
			<td>Hamamatsu Photonics</td>
			<td>S3883</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single Spectrograph</td>
			<td>Horiba Jobin Yvon</td>
			<td>iHR320</td>
			<td>Focal length: 32 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless Steel Rod</td>
			<td>Suruga Seiki</td>
			<td>A41-100</td>
			<td>Products equivalent to this are used as well; for M1-M32, BS1-BS3, L1-L10, I1-I17, P1-P2, HWP1-3, F1-F3, VND1-VND2, OC, BPF, HS, BBO, SP, CM, and FC in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless Steel Rod</td>
			<td>Newport</td>
			<td>J-SP-2</td>
			<td>Figure 1E</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toluene</td>
			<td>Kanto Kagaku</td>
			<td>40180-1B</td>
			<td>HPLC grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>U-Shaped Steel Plate</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td>Figure 1E; purchased from a DIY store</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Variable Neutral Density Filter (with a holder)</td>
			<td>OptSigma</td>
			<td>NDHN-100</td>
			<td>VND1 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Variable Neutral Density Filter (with a holder)</td>
			<td>OptSigma</td>
			<td>NDHN-U100</td>
			<td>VND2 in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Visual Programming Language</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>LabVIEW 2009</td>
			<td>The control software in this study is programmed in LabVIEW 2009</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Volume-Grating Bandpass Filter</td>
			<td>OptiGrate</td>
			<td>BPF-1190</td>
			<td>BPF in Figure 1A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#946;-Carotene</td>
			<td>Wako Pure Chemical Industries</td>
			<td>035-05531</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ultrafast time-resolved near-ir stimulated raman measurements of functional &#960;-conjugate systems

Die femtosekundenlange, zeitaufgelöste stimulierte Raman-Spektroskopie ist eine vielversprechende Methode, um die strukturelle Dynamik kurzlebiger Transienten mit nah infraroten (Near-IR)-Übergängen zu beobachten, da sie die geringe Empfindlichkeit spontaner Raman-Spektrometer in der Nahen-IR-Region überwinden kann. Hier beschreiben wir technische Details eines femtosekundenschnell gelösten Beinahe-IR-Multiplex-stimulierten Raman-Spektrometers, das wir vor kurzem entwickelt haben. Eine Beschreibung der Signalgenerierung und -optimierung, Messung, Datenerfassung sowie Kalibrierung und Korrektur der aufgezeichneten Daten wird ebenfalls bereitgestellt. Wir präsentieren eine Anwendung unseres Spektrometers zur Analyse der Angerethen-Zustandsdynamik von .-Carotin in Tolululuin-Lösung. Ein C=C-Stretchband von '-Carotin im zweitniedrigsten angeregten Singlet (S2) Zustand und dem niedrigsten angeregten Singlet (S1) Zustand wird in den aufgezeichneten zeitaufgelösten stimulierten Raman-Spektren deutlich beobachtet. Das femtosekundenschnell gelöste, von IR stimulierte Raman-Spektrometer ist auf die strukturelle Dynamik von Systemen des Konjugats von einfachen Molekülen bis hin zu komplexen Materialien anwendbar.

Femtosekunden-zeitaufgelöste, von der IR stimulierte Raman-Spektroskopie wurde bei der Tolulu-Lösung auf die Toluen-Lösung angewendet. Die Konzentration der Probe betrug 1 x 10-4 mol dm-3. Die Probe wurde durch den aktinischen Pumpenimpuls bei 480 nm mit einer Pulsenergie von 1 J fotografiert. Zeitaufgelöste stimulierte Raman-Spektren von A-Carotin in Toluen sind in Abbildung 2Adargestellt. Die rohen Spektren enthielten starke Raman-Bänder des Lös...

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Ultrafast Time-resolved Near-IR Stimulated Raman Measurements of Functional ÃƒÂÃ¢â€šÂ¬-conjugate Systems

Es werden Details zur Signalerzeugung und -optimierung, Messung, Datenerfassung und Datenverarbeitung für ein von Femtosekunden zeitaufgelöstes, von IR stimuliertes Raman-Spektrometer beschrieben. Als repräsentative Anwendung wird eine nahinfrarotstimulierte Raman-Studie über die Angereis-Zustands-Dynamik von Toluen gezeigt.

Ultraschnelle zeitaufgelöste Near-IR Stimulated Raman Messungen von funktionalen -konjugatsystemen

Femtosecond time-resolved stimulated Raman spectroscopy is a promising method of observing the structural dynamics of short-lived transients with near ...

Unser Protokoll ist besonders leistungsfähig, um die Struktur und Dynamik von pi-konjugierten Molekülen in der Anfangsphase chemischer und biochemischer Reaktionen zu untersuchen. Diese Technik hat eine etwas höhere Empfindlichkeit und verkürzt die Messzeit als herkömmliche zeitaufgelöste spontane Raman-Spektroskopie im Nahinfrarot mit heute verfügbaren Detektoren. Schließen Sie zunächst die optische Einrichtung ab, wie hier gezeigt.Richten Sie zunächst den Laserstrahl aus. Wenn der Titan-Saphir-Laser eingeschaltet und aufgewärmt ist, legen Sie eine Visitenkarte hinter Iris zwei, um als Bildschirm zu fungieren. Passen Sie den Spiegel eins an, bis der Strahl durch die Mitte der Iris verläuft.Passen Sie dann Spiegel zwei an, bis der Laserstrahl durch die Mitte von Iris zwei geht. Sobald sie ausgerichtet sind, bestätigen Sie, dass der Strahl gleichzeitig durch die Zentren von Iris eins und Iris zwei verläuft. Wenn der Laser richtig ausgerichtet ist, beginnen Sie, die optische Verzögerungslinie auszurichten.Bewegen Sie zunächst die Bühne mit der Richtungstaste des Bühnencontrollers in Richtung Spiegel zwei. Passen Sie als Nächstes den Spiegel ein, bis der Strahl durch die Mitte von Iris eins geht. Dann bewegen Sie die Bühne so weit weg, wie es von Spiegel zwei gehen kann.Passen Sie Den Spiegel zwei an, bis der Strahl durch die Mitte von Iris eins verläuft. Bewegen Sie nun die Bühne so nah wie möglich an den Strahleingang und bestätigen Sie, dass der Strahl immer noch durch die Mitte von Iris eins verläuft. Als nächstes entfernen Sie Iris eins aus der Position des Spiegels drei und platzieren Sie die Spiegel drei und vier auf der optischen Verzögerungslinie.Passen Sie die Spiegel drei und vier an, bis der Strahl durch die Mitte von Iris zwei verläuft. Platzieren Sie mit dem variablen neutralen Dichtefilter im Einfallsstrahlpfad eine Visitenkarte hinter der Saphirplatte als Bildschirm. Drehen Sie den Filter, um die Leistung des übertragenen Strahls schrittweise zu erhöhen, bis ein gelber weißer Fleck auf dem Bildschirm beobachtet wird.Drehen Sie den Filter dann sehr vorsichtig in die gleiche Richtung, bis ein violetter Ring den gelbweißen Fleck auf dem Bildschirm umgibt. Um den Raman-Pumpenstrahl auszurichten, platzieren Sie den volumengradierenden reflektierenden Bandpassfilter in den Ausgangsstrahlpfad des optischen parametrischen Verstärkers. Stellen Sie den Bandpassfilter und den Spiegel 17 mit einer Near-IR-Sensorkarte ein, um den Strahlfleck zu beobachten.Um mit der Optimierung des Sondenspektrums zu beginnen, führen Sie kontinuierliche Messungen durch und maximieren Sie die Detektoranzahl auf dem Display. Um dies zu erreichen, drehen Sie nach und nach Halbwellenplatte eins. Dann erhöhen Sie schrittweise die Intensität des einfallenden Impulses, indem Sie einen filter n.A. mit variabler optischer Dichte drehen.Tun Sie dies, bis die maximale und minimale Detektorzahl etwa 30.000 bzw. 4 000 erreicht. Wenn ein großes Oszillationsmuster zu beobachten beginnt, drehen Sie den Filter für die variable optische Dichte in die entgegengesetzte Richtung, bis das Muster verschwindet. Um den optischen Chopper in den Raman-Pumpenstrahlpfad zu stellen, legen Sie den optischen Chopper auf.Platzieren Sie dann eine Near-IR-Sensorkarte an der Probenposition. Passen Sie die Richtung des Raman-Pumpenstrahls an, indem Sie den Spiegel 21 so einstellen, dass sich die Stellen der Raman-Pumpe und der Sondenstrahlen vollständig überlappen. Um eine indium galliume Arsenid-Pin-Photodiode einzurichten, platzieren Sie eine Indium-Gallium-Arsenid-Pin-Photodiode an der Probenposition, an der sich die Raman-Pumpe und die Sondenstrahlen räumlich überlappen.Als nächstes schließen Sie den Signalausgang der Photodiode an ein 500 Megahertz fünf Giga-Samples pro Sekunde digitales Oszilloskop an, um zu überwachen, wann die Raman-Pumpen- und Sondenimpulse an der gleichen Position ankommen. Stellen Sie die horizontale Skala des Oszilloskops auf eine Nanosekunde pro Division ein und lesen Sie die Spitzenzeit der Signalintensität für die Raman-Pumpe und sondenimpulse, die den anderen Impuls blockieren. Befestigen Sie die Ein- und Auslassrohre der magnetischen Zahnradpumpe an einer Flasche mit 30 MilliliterCyclohexan und beginnen Sie, Cyclohexan zu fließen, wie im Textprotokoll beschrieben.Führen Sie kontinuierliche Messungen durch und überprüfen Sie, ob die stimulierten Raman-Bänder von Cyclohexan im Display beobachtet werden. Das stärkste Band von Cyclohexan erscheint bei der 55. bis 58. Pixel, wenn die mittlere Wellenlänge auf 1, 410 Nanometer eingestellt ist. Sobald die stimulierten Raman-Bänder erkannt werden, maximieren Sie die Bandintensitäten im Display.Erreichen Sie dies durch iterative Nachjustierung von Spiegel 21, der Rotationsphase des optischen Choppers und der Position der optischen Verzögerungslinie zwei. Führen Sie eine einzelne Messung aus und speichern Sie das Spektrum als Textdatei. Entfernen Sie dann das Toluin aus dem Reservoir und befestigen Sie die Ein-/Auslassrohre der magnetischen Zahnradpumpe an einer Flasche, die 25 Milliliter einer Tolumollösung mit 1x 10 an den negativen vier Mol pro Liter Beta-Carotin enthält.Beginnen Sie dann mit dem Fließen der Probenlösung. Als nächstes legen Sie den optischen Chopper in den aktinischen Pumpenstrahlweg. Bewegen Sie die Strahlablage vom Pfad des aktinischen Pumpenstrahls auf den des Raman-Pumpenstrahls.Dann überlappen Sie die aktinischen Pumpe und Sondenstrahlen an der Probenposition mit einer Visitenkarte anstelle der Near-IR-Sensorkarte. Führen Sie kontinuierliche Messungen durch und prüfen Sie, ob die transiente Absorption von Beta-Carotin im Display beobachtet wird. Das Absorptionsband erscheint mit einer Form, die monoton in Richtung längerer Wellenlängen oder mit zwei Maxima um die Null- und 511- Pixel abnimmt.Maximieren Sie die Absorptionsintensität, indem Sie Spiegel 32 nachjustieren, sobald das transiente Absorptionsband erkannt wird. Stoppen Sie die kontinuierlichen Messungen und verringern Sie dann die Position der optischen Verzögerungslinie eins, bis die transiente Absorption vollständig verschwindet. Legen Sie den optischen Chopper in den Raman-Pumpenstrahlweg und entfernen Sie den Strahlabwurf vom Raman-Pumpenstrahlweg.Führen Sie dann ein zeitaufgelöstes Experiment aus, wie im Textprotokoll beschrieben, in dem SK-Stufe aus dem Dropdown-Menü ausgewählt wird. Geben Sie die Ausgangsposition des Bereichs A ein, um um etwa 50 Mikrometer kleiner zu sein, verglichen mit der Position, an der das transiente Absorptionssignal nach der Messung von zeitaufgelösten Absorptionsspektren verschwand. Femtosekunden-Zeitaufgelöste, von der IR stimulierte Raman-Spektroskopie wurde auf Die Beta-Carotin- und Toluenlösung angewendet.Die Spektren von Beta-Carotin und Toluen werden hier gezeigt. Die rohen Spektren enthielten starke Raman-Bänder des Lösungsmittels Toluen und ein schwaches Raman-Band von Beta-Carotin im Bodenzustand sowie Raman-Bänder von fotoerregtem Beta-Carotin. Hier sind die gleichen Spektren gezeigt, die jedoch mit dem stimulierten Raman-Spektrum derselben Lösung in einer Pikosekunde vor der Photoerregung subtrahiert werden.Die Spektren nach der Subtraktion zeigten verzerrte Ausgangslinien, die durch die Absorption von photoerregtem Beta-Carotin und/oder anderen nichtlinearen optischen Prozessen verursacht werden. Die Grundlinien wurden flach, nachdem sie mit polynomischen Funktionen korrigiert wurden. In dieser Abbildung zeigten die zeitaufgelösten stimulierten Raman-Spektren von Beta-Carotin zwei starke Bänder im Bereich von 1, 400 bis 1, 800 inverse Zentimeter.Ein breites stimuliertes Raman-Band bei null Pikosekunden wurde der in-Phase C Doppelbindung C-Stretch-Vibration von S2-Beta-Carotin zugeordnet. Seine Spitzenposition wurde auf 1.556 inverse Zentimeter geschätzt. Das in-Phase C Doppelbond-C-Stretchband von S1-Beta-Carotin erschien, als das S2 C-Doppelbond-C-Stretchband zerfiel.Die Spitzenposition des S1 C DoppelbindungC-Stretchbandes wurde um acht inverse Zentimeter von 0,12 auf fünf Pikosekunden erhöht. Es ist wichtig, die Richtung des Raman-Pumpenstrahls immer wieder anzupassen, bis sich die Flecken der Raman-Pumpe und der Sondenstrahlen vollständig überlappen, um die stimulierten Raman-Bänder aus Cyclohexan zu finden. Dieses Verfahren kann sofort für andere femtosekunden-zeitaufgelöste Experimente verwendet werden, um die chemische Reaktionsdynamik genauer zu untersuchen.Dieses Verfahren wird es ermöglichen, neue Fragen zu beantworten, während Forscher die Chemie von pi-konjugierten Molekülen erforschen. Vergessen Sie nicht, während Sie dieses Verfahren durchführen, eine Schutzbrille aufzustellen, um Ihre Augen vor starkem Laserlicht zu schützen. Dazu gehört auch das Streulicht.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Ultrafast Time-resolved Near-IR Stimulated Raman Measurements of Functional &#960;-conjugate Systems

High-pressure Sapphire Cell for Phase Equilibria Measurements of CO2/Organic/Water Systems

High-pressure Sapphire Cell for Phase Equilibria Measurements of CO2/Organic/Water Systems

Hochdruck-Sapphire-Zelle für Phasengleichgewichte Messungen der CO<sub&gt; 2</sub&gt; / Bio-/ Wasser-Systeme

The high pressure sapphire cell apparatus was constructed to visually determine the composition of multiphase systems without physical sampling. ...

Forschung

Chemie

Layer-by-layer Synthesis and Transfer of Freestanding Conjugated Microporous Polymer Nanomembranes

Layer-by-Layer-Synthese und Übertragung von Freestanding konjugierte mikroporöse Polymernanomembranen

CMP as large surface area materials have attracted growing interest recently, due to their high variability in the incorporation of functional groups in ...

Dissolution Dynamic Nuclear Polarization Instrumentation for Real-time Enzymatic Reaction Rate Measurements by NMR

Die Auflösung dynamische Kernpolarisation Besetzung für Echtzeit-enzymatische Reaktionsgeschwindigkeit Messungen von NMR

The main limitation of NMR-based investigations is low sensitivity. This prompts for long acquisition times, thus preventing real-time NMR measurements of ...

Preparation of Biopolymer Aerogels Using Green Solvents

Herstellung von Biopolymer Aerogele unter Verwendung der grünen Lösungsmittel

Although the first reports on aerogels made by Kistler1 in the 1930s dealt with aerogels from both inorganic oxides (silica and others) and biopolymers ...

A Novel Technique for Raman Analysis of Highly Radioactive Samples Using Any Standard Micro-Raman Spectrometer

Eine neue Technik für die Raman-Analyse von hochradioaktivem Proben jeden Standard Micro-Raman-Spektrometers

A novel approach for the Raman measurement of nuclear materials is reported in this paper. It consists of the enclosure of the radioactive sample in a ...

Direct Imaging of Laser-driven Ultrafast Molecular Rotation

Direct Imaging von lasergetriebenen Ultrakurz Molecular Rotation

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Zeitaufgelöste photophysikalischen Charakterisierung der Triplett-Ernte organische Verbindungen in einer sauerstofffreien Umgebung verwenden eine iCCD Kamera

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