武汉大学科研公共服务条件平台超快泵浦探测原位系统的部分功能已经安装调试完毕，即日起对校内开放试运行，试运行期间免收机时费，欢迎校内师生预约测试！该设备采取逐步开放的方式，目前开放纳秒时间分辨瞬态吸收光谱、飞秒时间分辨瞬态吸收光谱（紫外至短波红外波段）、飞秒时间分辨荧光功能。
仪器简介
生产商：Ultrafast Systems（斯洛伐克）
型号：HELIOS
系统简介：超快激光泵浦探测技术是一种前沿的光学测量技术，它利用超快激光脉冲（通常是飞秒或亚飞秒级别）来研究物质在极短时间尺度内的行为。该技术基于泵浦-探测的基本原理，通过两个具有时间延迟的飞秒脉冲—泵浦光和探测光来实现对物质激发态能级结构及激发态能量驰豫过程的研究。在实验中，泵浦光首先作用于样品，将其激发到高能级激发态。随后，经过一定时间延迟的探测光到达样品，探测样品受到激发后随时间的演化情况。由于泵浦光和探测光的时间延迟可以精确控制，因此可以研究物质在纳秒、皮秒甚至飞秒时间尺度内的动态过程。
功能特色
本套系统的飞秒瞬态吸收模块（HELIOS）配备有多个超连续白光晶体，可在紫外至中红外波段进行飞秒瞬态吸收光谱测试（时间窗口8ns），第三束光泵浦飞秒瞬态吸收光谱测试，配备的显微系统可进行微区飞秒瞬态吸收光谱测试及飞秒瞬态吸收宽场成像，现有系统同时配备了纳秒激光器，可进行纳秒瞬态吸收光谱测试（时间窗口400μs）。系统搭载的自动化飞秒荧光光谱仪可进行飞秒时间分辨的荧光光谱测试。部分上述功能现已开放试运行。
仪器配置及主要参数：
（一）超快泵浦探测光谱仪（Ultrafast System）：
时间窗口：8ns
飞秒探测波段：320-650nm，420-800nm，820-1600m，1660-2400nm
飞秒瞬态吸收光谱显微镜：
1. 探测光谱被段：450-750nm
2. 探测光斑<2μm
3. 空间分辨率：<1.5μm
4. 放大倍数：50X、50X
5. 支持明场观察：白光照明，彩色COS成像
6. 支持探测模式：透射和反射
飞秒瞬态吸收成像显微镜：
1. 放大倍数：100X
2. 探测波长覆盖范围：400-800nm
3. 成像面积：640x480像素
4. 支持的激发模式：单点激发和面激发
纳秒激光器：
1. 纳秒探测光延时分辨率：100ps
2. 超连续纳秒光输出波段：350-2200nm
3. 纳秒探测光脉冲时间：<1ns
4. 纳秒探测时间窗口：400μs
5. 纳秒探测波段：350-900 nm，800-1600 nm，1600-2200 nm
第三束光泵浦：
1. 最大延时600ps
2. 时间分辨率：15fs
自动化飞秒荧光光谱仪：
1. 发射光谱：270-350nm,450-770mm，850-1600nm，340-630nm，690-1000nm
2. 单色仪：焦距300mm，含600g/mm，1200g/mm 2个光栅
中红外飞秒泵浦探测附件
1. 探测光谱波段：2-10μm;
2. 单色仪：焦距300m，标配3个光栅：150 g/mm、75 g/mm 线、50g/mm 线;
3. 中红外探测光发生器：1.2-2.6μm，2.6-10μm
(二)钛宝石飞秒激光放大器（Coherent）
脉冲能量：>7mJ/kHz
脉冲宽度：<100fs
中心波长：800nm
偏振态：线偏振，水平方向
应用领域
超快激光泵浦探测技术的应用十分广泛。在物理学领域，可用于研究原子、分子和凝聚态物质的激发态能级结构、能量转移、电子转移等过程。在化学领域，该技术可用于研究化学反应的动力学过程，如分子间碰撞、化学键的形成与断裂等。此外，在材料科学、生物医学等领域，超快激光泵浦探测技术也可用于研究材料的非线性光学性质、生物分子的光学响应、半导体材料的载流子输运过程、有机光电器件中的能量转换机制、生物组织的光学成像与光谱分析等问题。
数据示例
1. 纳米线微区瞬态吸收光谱
物镜50×，泵浦光400nm，可见波段探测，测试时长1小时22分钟
2. 面激发瞬态吸收成像
单波长探测，可见光波长范围（400-800nm）
3. 量子点发光
400nm激发，激发光能量0.4μJ
4. PbS Qdot的多重激子效应
640 nm泵浦，Nano Lett., 2012, 12 (6), pp 2658–2664
送样须知
均相溶液或者分散均匀悬浊液、薄膜、晶体等均可测试，微区要求样品尺寸大于1μm
预约请登录：http：//facility.whu.edu.cn
预约系统中搜索：075 超快泵浦探测原位系统
实验室地点：武汉大学工学部尖端科技楼201
联系人：欧阳老师 18674049776
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2024.07.02
