تشخیص فلورسانس ناشی از لیزر برای توابع توزیع سرعت: برنامه ها ، فیزیک ، روش ها و پیشرفت ها

تشخیص فلورسانس ناشی از لیزر برای توابع توزیع سرعت: برنامه ها ، فیزیک ، روش ها و پیشرفت ها

با بیش از 30 سال توسعه ، فلورسانس ناشی از لیزر (LIF) در حال تبدیل شدن به یک تشخیص رایج برای اندازه گیری توابع توزیع سرعت یون و خنثی در زمینه های مختلف مطالعات در علم پلاسما از جمله محرکهای هال ، دستگاههای خطی ، پردازش پلاسما و فرایندهای فیزیکی اولیه پلاسما در این مقاله ، روشهای فنی مورد استفاده در تشخیص LIF ، از جمله مدولاسیون ، نوری جمع آوری و تکنیکهای کالیبراسیون طول موج ، به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته است.  

فلورسانس ناشی از لیزر (LIF)

 

تحریک لیزر چیست؟

تحریک لیزر چیست؟

فلورسانس ناشی از لیزر (LIF) یا فلورسانس تحریک شده با لیزر (LSF) یک روش طیف سنجی است که در آن یک اتم یا یک مولکول با جذب نور لیزر و به دنبال آن انتشار خود به خودی نور ، به سطح انرژی بالاتر برانگیخته می شود. اولین بار توسط زارع و همکاران در سال 1968 گزارش شد.

فلورسانس ناشی از لیزر چیست؟

فلورسانس ناشی از لیزر چیست؟

فلورسانس ناشی از لیزر (LIF) یک روش طیف سنجی نوری است که در آن نمونه با لیزر هیجان زده می شود و فلورسانس ساطع شده توسط نمونه متعاقباً توسط یک دستگاه آشکارساز نوری جذب می شود. LIF را می توان به عنوان یک کلاس از طیف سنجی فلورسانس درک کرد که در آن تحریک معمول لامپ با یک منبع لیزر جایگزین می شود. در حالی که لیزرها به طور معمول به عنوان منابع تحریک در طیف سنج های فوتولومینسانس استفاده می شوند ، فلورسانس ناشی از لیزر در اصل برای یک ابزار تجاری توسعه نیافته است بلکه به عنوان یک روش طیف سنجی لیزری مستقل ساخته شده است.

فلورسانس ناشی از لیزر (LIF)

فلورسانس ناشی از لیزر (LIF) یا فلورسانس تحریک شده با لیزر (LSF)  یک روش طیف سنجی است که در آن یک اتم یا یک مولکول با جذب نور لیزر و به دنبال آن انتشار خود به خودی نور ، به سطح انرژی بالاتر برانگیخته می شود.  اولین بار توسط زارع و همکاران در سال 1968 گزارش شد. 

ریچارد زار

پژوهش

زارع بخاطر تحقیقاتش در شیمی لیزر ، به ویژه توسعه فلورسانس ناشی از لیزر ، که از آن برای مطالعه پویایی واکنش و روشهای تشخیص تحلیلی استفاده کرده است ، بسیار مشهور است.  تحقیقات او در مورد طیف سنجی ترکیبات شیمیایی مکانیسم جدیدی را برای انتقال انرژی در برخوردهای غیر الاستیک پیشنهاد کرد.  وی و دانشجویانش ابزارها و تکنیک هایی را برای بررسی واکنش های شیمیایی در سطح مولکولی و مقیاس نانو تولید کرده اند. آنها انواع گسترده ای از مشکلات را در شیمی فیزیکی و تجزیه و تحلیل شیمیایی از جمله بررسی ساختارهای ناهمگن در نمونه های معدنی ، محتویات سلولها و محفظه های زیر سلول و تجزیه و تحلیل شیمیایی نمونه های مایع کشف کرده اند. 

ریچارد زار

طیف سنجی فلورسانس ناشی از لیزر

طیف سنجی فلورسانس ناشی از لیزر

فلورسانس ناشی از لیزر (LIF) یک روش حساس درجا است که گونه های گذرا را با وضوح زمانی و مکانی بالا کنترل می کند [49]. این روش مبتنی بر یک فرایند دو مرحله ای است ، جایی که اتم ها یا مولکول های حالت الکترونیکی اولیه ابتدا با جذب فوتون های لیزر با انرژی ΔE = hvij همان شکاف انتقال بین حالت های i و j ، به یک حالت الکترونیکی بالایی j پمپ می شوند. ثانیا ، حالت برانگیخته j به طور خود به خود به حالت k پایین تبدیل می شود و فوتون هایی با انرژی hvjk به نام سیگنال فلورسانس منتشر می کند.  

تشخیص شیمی پلاسما (گونه های واکنشی)

شیمی پلاسما طیف وسیعی از خصوصیات شیمیایی پلاسمای تخلیه را در بر می گیرد و به سرعت در یک منطقه تحقیقاتی مهم فعالیت علمی رشد می کند و نویدبخش بسیاری از کاربردهای جدید پلاسما است. گونه های واکنشی ، از جمله گونه های خنثی ، متاستاز یا برانگیخته ، یون ها عامل فعال غالب ترشحات هستند و در درمان با پلاسما نقش مهمی دارند ، به عنوان مثال ، در زمینه های پزشکی ، مواد ، انرژی و غیره گونه های مختلف واکنش از نظر کمی. و در این فصل سه روش مهم مبتنی بر اصول فلورسانس ناشی از لیزر (LIF) و طیف سنجی جذبی گنجانده شده است.