toàn văn yến

8
Hội nghị Sinh viên NCKH khoa Vật lí năm 2015 ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CÔNG SUẤT, TẦN SỐ LẶP LẠI CỦA LASER KÍCH THÍCH TRONG PHÉP ĐO THỜI GIAN SỐNG HUỲNH QUANG Hoàng Thị Hải Yến 1 , Vương Văn Cường 1 , Phạm Hồng Minh 2 1 Khoa Vật lí, Trường Đại học sư phạm Hà Nội 2 Trung tâm Điện tử học lượng tử, Viện Vật lý, VAST 1. MỞ ĐẦU Khi chiếu ánh sáng có tần số thích hợp vào một số chất sẽ xảy ra hiện tượng huỳnh quang. Thời gian sống huỳnh quang là một thông số động học vô cùng quan trọng. Nó đặc trưng cho phân tử trong một môi trường và cung cấp những thông tin như về: khả năng hấp thụ, phát xạ laser; sự biến đổi cấu trúc phân tử và đặc biệt trong sự truyền năng lượng giữa hai phân tử khác nhau.Việc xác định thời gian sống huỳnh quang có ý nghĩa to lớn trong nghiên cứu các chất. Vì vậy, ta cần khảo sát ảnh hưởng tần số lặp lại và công suất của laser kích thích đối với thời gian sống huỳnh quang để điều chỉnh phù hợp cho từng chất nhằm không làm sai lệch thời gian sống. 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1. Hệ thí nghiệm 2.1.1. Kỹ thuật đo đếm đơn photon tương quan thời gian 1

Upload: yen-hoang

Post on 18-Dec-2015

1 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

ngiên cứu khoa học

TRANSCRIPT

Hi ngh Sinh vin NCKH khoa Vt l nm 2013

Hi ngh Sinh vin NCKH khoa Vt l nm 2015

NH GI NH HNG CNG SUT, TN S LP LI CA LASER KCH THCH TRONG PHP O THI GIAN SNG HUNH QUANG

Hong Th Hi Yn1, Vng Vn Cng1, Phm Hng Minh21Khoa Vt l, Trng i hc s phm H Ni2Trung tm in t hc lng t, Vin Vt l, VAST1. M UKhi chiu nh sng c tn s thch hp vo mt s cht s xy ra hin tng hunh quang. Thi gian sng hunh quang l mt thng s ng hc v cng quan trng. N c trng cho phn t trong mt mi trng v cung cp nhng thng tin nh v: kh nng hp th, pht x laser; s bin i cu trc phn t v c bit trong s truyn nng lng gia hai phn t khc nhau.Vic xc nh thi gian sng hunh quang c ngha to ln trong nghin cu cc cht. V vy, ta cn kho st nh hng tn s lp li v cng sut ca laser kch thch i vi thi gian sng hunh quang iu chnh ph hp cho tng cht nhm khng lm sai lch thi gian sng.2. NI DUNG NGHIN CU2.1. H th nghim2.1.1. K thut o m n photon tng quan thi gianHnh 1. Nguyn l tng qut ca k thut m n photon tng quan thi gian [1,3]

Hnh 2. S tng qut ca h m n photon tng quan thi gian [1,2,3]H hot ng nh sau: Xung laser c qua gng chia, mt phn c dng kch thch mu, mt phn dng lm xung trigger so snh. Tn hiu nh sng t mu pht quang c hi t v qua filter hoc qua my n sc thu nh sng n sc. H quang hc c iu chnh ph hp tn hiu nh sng ti u thu l nhng photon n l. Tn hiu n photon c chuyn thnh xung tn hiu in t u thu, sau c khuch i qua khi tin khuch i v n b CFD. Ton b h quang v u thu phi c t trong bung ti trnh nhiu nh sng bn ngoi. B CFD cho php trigger v ly mu nhanh vi chnh xc v n nh cao. Xung tn hiu ra t CFD c chuyn thnh xung TTL v n khi TDC vi vai tr xung start (nu s dng TAC phi c thm b chuyn i tng t s - ADC). Phn laser c s dng to xung so snh c thu bng mt u thu nhanh (nh PIN photodiode). Xung so snh sau khi c qua b tch xung (discriminator c th l theo phng php leading-edge hoc CFD) cng s c chuyn i thnh xung TTL v n TDC vi vai tr xung stop. Khi TDC s o thi gian t xung start n xung stop, d liu thi gian c chuyn sang dng tn hiu s v c ghi vo b nh. Card c v ghi d liu, chuyn sang my tnh my tnh dng li biu theo thi gian ca cng [1,2,3].2.1.2. Mu o

CdTe: C=10-3M, nh ph hunh quang 610nm.

Thi gian sng hunh quang di. C nhng ng dng ht sc to ln trong rt nhiu lnh vc nh quang in t, y sinh, thng tin lng t, RhB: C= 10-5M. nh ph hunh quang 580nm Thi gian sng hunh quang ngn. Rhodamine B c s dng trong sinh hc nh mt loi thuc nhum nhum hunh quang, i khi kt hp vi auramine O, nh cc vt auramine-rhodamine chng minh sinh vt acid-nhanh chng, c bit l Mycobacterium. Rhodamine B c khi c s dng nh mt loi thuc nhum laser.2.1.3. Cng sut v tn s lp li ca Laser kch thch.a, Cng sut Cng sut ca laser c thay i nh thay i th ngun nui.

Hnh 3. S ph thuc cng sut ca laser theo in th

Bng 1. S ph thuc cng sut ca laser theo in thin th(V)8910111213141516

Cng sut(W)72033445361677378

b, Tn s lp li

Tin hnh o thi gian sng hunh quang hai tn s: 4MHz v 12MHz.2.2. Kt qu v tho lun2.2.1. S ph thuc ca thi gian sng hunh quang vo cng sut laser kch thch.

ab

Hnh 4. S ph thuc ca thi gian sng hunh quang CdTe(a) v RhB(b) vo cng sut laser kch thch.

Tho lun: Khi thay i cng sut laser, thi gian sng hunh quang gn nh khng thay i. Do cng sut ca laser thay i t, khng lm thay i mng v kch thc ht nn thi gian sng hunh quang gn nh khng thay i. C s sai khc l do fit hm trong qu trnh x l s liu.2.2.2. S ph thuc ca thi gian sng hunh quang vo tn s laser kch thch

Hnh 5.Ph hunh quang CdTe khi b kch thch bi laser tn s 4Mhz(a) v 12Mhz(b).

Hnh 6. Ph hunh quang RhB khi b kch thch bi laser tn s 4Mhz( a) v 12 MHz(b).Bng 2. Thi gian sng hunh quang ca CdTe v RhB tn s 4 MHz v 12 MHz ti in th 9V.CdTeRhB

Tn s(MHz)412412

Thi gian(ns)22,0847512,873111,802311,81028

Tho lun:

Vi tn s12 Mhz th thi gian thu d liu nhanh gp 3 ln khi dng 4Mhz do chu k kch gim 3 ln.

Vi RhB c thi gian sng ngn nn thch hp vi c 4Mhz v 12 Mhz.

Vi CdTe do c thi gian sng di nn dng tn s 4 Mhz l hp l nht. Nu dng tn s12 Mhz th do CdTe c thi gian sng di ( c 22 ns) nn khi CdTe cha kp hi phc v trng thi cn bng th li b xung laser khc kch thch lm cho thi gian sng b o sai.3. KT LUN Khi cng sut ca laser thay i nh, thi gian sng hunh quang ca mu khng thay i do cu trc ht khng thay i. Khi o thi gian sng hunh quang cn ch ti tn s laser kch thch v: i vi mu c thi gian sng ngn th khng nh hng khi thay i tn s, nhng vi nhng mu c thi gian sng di nh CdTe th c nh hng rt ln. TI LIU THAM KHO[1]. o Duy Thng (2011), Lun vn thc s H m n photon ng dng trong nghin cu thi gian sng pht quang ca mt s vt liu cu trc nano, trng i hc Cng ngh- i hc Quc Gia H Ni.[2]. J. R. Lakowicz (2006), Principles of Fluorescence Spectroscopy - 3rd Ed. Springer, New York, Ch. 13.[3]. W. Becker (2005), Advanced time-correlated single photon counting techniques, Springer. Gio vin hng dn

Ngun kch thch

CFD

TDC

Tn hiu in

Gng chia.

Amp

TTL

H quang hc

u thu

u thu

Mu

My tnh

Khi c v truyn d liu

Xung stop

CFD

Xung start

PAGE 6