光譜儀激發(fā)光柵中不容忽視的干涉光

在與熒光相關(guān)的研究(如熒光探針和光催化)中，基于氙氣的熒光分光光度計是收集激發(fā)/發(fā)射光譜和其他光譜不可缺少的工具。由于光柵對光的衍射作用，在基于氙燈的熒光分光光度計的發(fā)射光譜出口處通常建議使用光學(xué)濾波器，尤其是測量混濁樣品時更應(yīng)如此。然而，這種衍射現(xiàn)象同樣也存在于激發(fā)光譜中，但卻通常都被忽略。

最近，由四川大學(xué)分析測試中心的吳鵬老師帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊，在Elsevier旗下期刊Results in Chemistry發(fā)表了名為“基于氙燈的光譜儀中激發(fā)光柵二階衍射容易忽略的干涉光”的論文，文中論證了位于氙燈前的激發(fā)光譜出口處光柵的高階衍射會產(chǎn)生真實光源，這可能會干擾近紅外發(fā)射熒光團(tuán)的熒光檢測。此外作者還指出，這種干涉光也可能導(dǎo)致目前納米熒光團(tuán)爭議的上轉(zhuǎn)換結(jié)果。

在研究中，作者發(fā)現(xiàn)了一個在設(shè)置激發(fā)光(λ)時通常被忽略的現(xiàn)象，即氙燈前面有來自激發(fā)光柵的二階衍射(λ/2，特別是波長大于500 nm時)的真實光源。盡管這種光弱于設(shè)定光(一階)，但它依然會使用于寬帶激發(fā)的樣品產(chǎn)生不良激發(fā)。

本文作者利用λ/2波長的二階衍射光的激發(fā)光譜，確認(rèn)了碳點(由該實驗室合成)的上轉(zhuǎn)換為正常發(fā)光。由于碳點或其他納米熒光團(tuán)的上轉(zhuǎn)換仍然存在爭議，作者建議相關(guān)領(lǐng)域的研究者在獲得類似結(jié)果時要小心，業(yè)界很多專業(yè)對此也持有一致意見。通過使用長通濾波器放置在氙燈光譜儀的激發(fā)出口處，可以幫助消除這些干擾光。

(圖片來自英文原文作者)

圖1：氙燈光譜儀中激發(fā)光柵的二階衍射光

綜上，本文作者在論文中描述了由于激發(fā)光柵的高階衍射而產(chǎn)生真實光源的現(xiàn)象。由于這種光很弱，通常會被忽略，但它會影響最終的熒光檢測結(jié)果，尤其是近紅外發(fā)射熒光團(tuán)的檢測結(jié)果。盡管該研究報告的結(jié)果相對簡單，但該問題在熒光相關(guān)研究和光催化等領(lǐng)域中應(yīng)予以重視。

HELIOS是一種自動飛秒瞬態(tài)吸收光譜儀。它可以匹配和各種放大的飛秒激光器使用，包括高能鈦寶石放大器和高重復(fù)率鐿放大器。HELIOS的設(shè)計區(qū)別于傳統(tǒng)的手動式泵浦探測系統(tǒng)，極大地提升了研究人員的實驗體驗。

●8ns時間窗口，可擴(kuò)展至ms

納秒窗口是通過使用直驅(qū)高速光學(xué)延遲線來實現(xiàn)的。延遲線光學(xué)器件采用定制設(shè)計的支架，以提高光束對準(zhǔn)的再現(xiàn)性和整體可靠性。這種延遲線具有高分辨率和高速度的特點。高速掃描非常重要，因為它允許偽隨機(jī)步進(jìn)，而不會顯著增加實驗時間。這種類型的步進(jìn)對于最小化激光不穩(wěn)定性和樣品退化的影響非常有用。

使用EOS附加組件，標(biāo)準(zhǔn)的8 ns時間窗口可擴(kuò)展到毫秒。

光延遲線參數(shù)：

時間窗口8ns

分辨率：14fs

最小步進(jìn)：2.8fs

最大速度：10ns/s

自動校正時間：3-5min

光漂移量：<10um

●HELIOS最大的特點是它的自動化程度，保證了系統(tǒng)信號的穩(wěn)定性，減少了用戶經(jīng)常丟失信號的煩惱。

可實現(xiàn)自動化光學(xué)延遲線校正

自動切換光譜范圍（UV/VIS/NIR/SWIR）

自動泵浦光校正

審核編輯黃宇