瞬態吸收光譜基本原理

mthl11

　　瞬態吸收光譜技術是一種超快激光泵浦-探測技術，用于研究物質激發態能級結構及激發態能量弛豫過程。
　　1、泵浦-探測技術
　　- 定義：泵浦-探測技術利用光泵脈沖將樣品激發到激發態，隨后用探針脈沖監測回到基態的弛豫過程。
　　- 組成：該技術需要使用兩個具有時間延遲的飛秒脈沖，其中能量較高、時間較前的作為泵浦光（pump），能量較低、時間延后的作為探測光（probe）。
　　2、基本過程
　　- 激發過程：首先由激光器產生泵浦脈沖和探測脈沖，泵浦脈沖通過一定體積的樣品，誘導一定數量的分子躍遷到激發態。
　　- 探測過程：通過確定的弛豫時間后，探測脈沖通過相同的樣品，記錄有無泵浦脈沖存在條件下的探測脈沖強度變化。
　　3、信號類型
　　- 基態漂白信號(GSB)：樣品吸收泵浦光后躍遷至激發態，使得處于基態的粒子數目減少，探測到一個負的信號。
　　- 激發態吸收信號(ESA)：樣品吸收泵浦光后躍遷到激發態，處于激發態的粒子能夠吸收一些原本基態不能吸收的光而躍遷至更高的激發態，探測到一個正的信號。
　　- 受激輻射信號(SE)：激發態的樣品處于非穩定狀態，由于受激輻射或自發輻射作用會回到基態，在這一過程中，樣品會產生熒光，導致進入探測器的光強增加，產生一個負的信號。
　　4、應用范圍
　　- 光催化：瞬態吸收光譜可以研究半導體催化劑在光催化反應中的光生載流子動力學，評估光能到化學能的轉化效率。
　　- 太陽能電池：瞬態吸收光譜可以觀察鈣鈦礦太陽能電池中熱載流子的遷移，揭示其運輸方式。
　　- 生物物理：瞬態吸收光譜可以研究光敏蛋白質在光合作用系統中的能量轉移和電子轉移過程。
　　瞬態吸收光譜技術通過泵浦-探測技術，記錄物質分子從激發態到基態的動態過程，提供關于物質激發態能級結構和能量弛豫過程的詳細信息。

丁丁

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