光学瞬态吸收测试系统的设计与应用研究

论文摘要

光学瞬态吸收光谱是在室温下检测超快过程的强有力的工具之一,它已被广泛地应用于各个领域。尤其是分子激发态以及各种瞬态中间体进行直接的光谱观察和表征,从而研究这些分子之间的光物理,光化学反应过程。本文的工作主要是在我们实验室自行搭建的纳秒级激光诱导瞬态吸收光谱装置,同时结合了其它不同光源以及检测手段对整个系统进行了研究和讨论。搭建了一套纳秒级激光诱导瞬态吸收光谱装置,主要由He-Ne激光器,光电二极管以及示波器组成,用来测量瞬态吸收光谱。同时本文对时间分辨光谱的整个系统进行了改造。采用可以发射连续光谱的氙光灯作为光源来代替He-Ne激光器,并通过电脑控制单色仪对探测光分光,同时选用高灵敏度和增益比,频率响应在DC到10M赫兹的APD探测模块作为探测器,以求记录下样品对不同波长探测光的吸收现象。论文最后给出了该实验系统在不同波长不同采样平均下的测量曲线,背景噪声曲线以及处理后的吸收曲线图。

论文目录

• 内容提要
• 第一章 绪论
• 1.1 激发多重态
• 1.2 激发态的能量
• 1.3 Jablonski 示意图
• 1.4 激发态能量转移
• 1.5 激发态的寿命
• 1.6 荧光
• 1.7 检测手段
• 第二章 光学瞬态吸收分辨光谱原理
• 2.1 光谱学
• 2.2 吸收光谱介绍
• 2.3 瞬态吸收光谱学的研究背景
• 2.4 瞬态吸收光谱学的研究意义
• 2.5 瞬态吸收光谱技术基本原理
• 2.6 瞬态吸收光谱的获得
• 2.7 猝灭机理
• 2.8 信号和数据处理
• 第三章 光学瞬态吸收测试系统的设计及各组成部分
• 3.1 激发光源
• 3.2 探测光源
• 3.3 检测系统
• 3.3.1 单色仪介绍
• 3.3.2 探测器
• 3.3.2.1 光电探测器的选择
• 3.3.2.2 光电探测器的主要特性
• 3.3.2.3 光电二极管
• 3.3.2.4 雪崩光电二极管（APD）
• 3.3.3 示波器介绍
• 3.4 实验样品与方法
• 3.4.1 样品
• 3.4.2 具体操作方法
• 第四章 实验部分及数据处理
• 第五章 结果与讨论
• 5.1 实验结果分析
• 5.2 吸收与激光能量的关系
• 5.3 吸收与光强的关系
• 5.4 吸收与激光波长的关系
• 5.5 系统对弱信号的检测
• 5.6 光致漂白现象
• 5.7 对噪音和杂散光的处理
• 5.8 结束语
• 参考文献
• 摘要
• Abstract
• 致谢