主题:【原创】“连载热电尼高利《Advanced FT-IR Spectroscopy》”之中文翻译版

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如图4.2所示,当光谱仪处于从属模式时,外部扰动或激发脉冲经光谱仪远程信号附件触发TRS数字转换器。从属模式的TRS的其他时间程序与主动模式相似。光学延迟、时间、检测器信号强度如图4.3所示。
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S2TRS静态干涉图与传统的连续扫描干涉图非常相似。将干涉图通过傅丽叶变换得到参比单光光束光谱图和相阵(相位阵列)。将该相阵用于动态交流干涉图通过傅丽叶变换可得到动态单光束光谱图。通过将动态光谱与参比光谱比较之后就可得到光谱的吸光度之差。在进行实验的过程中如果参数设定正确,则研究级OMNIC软件可以将光谱吸收差作为S2TRS实验的结果直接输出。光谱吸收差是以下列方程式(4-1)计算得到:
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此处的IDC和ΔIAC分别是静态(DC)和动态(AC)通道的单光束强度光谱。当AC通道使用不同的增益,则在使用方程式(4-1)之前必须对ΔIAC进行校准。使用OMNIC32.ini文件中设定的OMNIC TRS因子可以很方便的进行校准,此处的TRS因子=gDC/gAC。
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4.3 尼高力研究级傅丽叶变换红外光谱仪中S2TRS的选项
尼高力研究级傅丽叶变换红外光谱仪在进行时间分辨光谱测定时提供了不同的时间刻度。如表4.1和4.2中列出的,应用全范围瞬时数字转换器和检测器可以为时间分辨光谱实验提供所需的不同的时间分辨率和动态范围。
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研究级光谱仪中配置的标准100kHz数字转换器是一个用于监测重复进程慢于10微秒的廉价可选部件。表4.1中列出的快速数字转换器需要另外安装于工作站上,其用于时间分辨率最高快至2纳秒的TRS实验。而14比特100Mhz的TRS数字转换器由于其宽广的动态范围和极高的速度也渐渐开始应用于新的系统。另外光电时间分辨光谱MCT和InSb检测器也应用于中红外和近红外范围的TRS实验。光敏时间分辨光谱MCT检测器则用于相对较慢的进程,并且通常与内置的标准100kHz(10微秒)TRS数字转换器连用。
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4.4 S2TRS的应用
4.4.1概述
基于其商业化步进扫描系统的实用性,S2TRS的应用在近十年已经拓展至许多领域。应用S2TRS进行研究的领域包括光化学、材料科学、生物学和生物物理学等等。这些研究所涵盖的一个广泛系统均是以S2TRS为解决方案的关键来了解动力学机理。下面列出了一些S2TRS研究的特殊系统:1)金属配合物激发态的动力学;2)凝聚相或气相中的光化学反应;3)液晶和聚合物分散液晶;4)聚合物拉伸;5)光化学或温度骤变所引起的蛋白质信息变化;6)细菌视紫红质的光周。本章中将回顾一些典型实验来举例说明TRS技术的各个方面和研究级尼高力傅丽叶变换红外光谱仪的性能。
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4.4.2光化学反应
反式-[CpMo(CO3)]2的光化学反应。选择此实验是为了举例说明步进扫描技术在纳秒及以下范围内的光谱和动力学研究方面所具有的效果。第一个实验是反式-环戊二烯基二碳酸钼(也就是反式-[CpMo(CO3)]2,Cp=环戊二烯基)在35℃的超临界流体CO2中的光化学反应。该反应的图解如下所示:
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