Emner som dekkes
Bakgrunn
Studerer Fluorescens Properties av RE-dopet Nanopowders
Syntetisere Rare Earth-dopet Nanopowders med Dopant Konsentrasjoner
Hvordan nivået av fluorescens ble målt
Resultatene som dukket opp fra dette eksperimentet
Konklusjon
Instrumenter og komponenter som brukes i dette forsøket
Bakgrunn
Nanofotonikk er en av de mest spennende nye felt for å komme ut av nanoteknologi. Quantum fangenskap effektene implisitt i disse svært liten (~ 10 nm) partikler kan føre til unike optiske egenskaper. Sjeldne jord (RE) dopet materialer er spesielt av interesse på grunn av deres fluorescens utslipp i den synlige og infrarøde områder av spekteret.
Studerer Fluorescens Properties av RE-dopet Nanopowders
Det er en interesse i å undersøke effekten av partikkelstørrelse på fluorescens egenskapene til RE-dopet nanopowders som den optiske egenskaper RE ioner er sterkt påvirket av deres lokale bonding. Siden de fleste fotoniske enheter krever disse pulver bli innlemmet i en vert matrise (dvs. polymer, glass, løsemiddel), er det behov for å etterforske utslippet egenskaper i ulike host materialer. En fullt integrert HORIBA Scientific spektroskopi system (sample kammer, Triax 550 monokromator, detektorer) ble ansatt for å studere effekter av ulike løsemidler på RE-dopet nanopowders.
Syntetisere Rare Earth-dopet Nanopowders med Dopant Konsentrasjoner - en beskrivelse av Experimental Process
Optisk-aktive, RE-dopet nanopowders inneholder sjeldne jord ioner (Er 3 +, yb 3 +) ble syntetisert med flere dopant konsentrasjoner. Den pulver ble først analysert ut-av-løsning for å få den så forberedt fluorescens egenskaper. Dette ble gjort ved å plassere en liten mengde pulver mellom to glassplater. Målingene ble gjort i refleksjon modus ved hjelp av SampleMax Solid State Sample Holder (600 gr / mm rist flammet på 1,5 mikron) med prøven plassert ca 45 ° utenfor inngangen slit brennvidde akse. Solid state laser dioder eller en TI: Sapphire ring laser ble brukt til å pumpe absorpsjon band av RE-dopet nanopowders.
Figur 1. Diagram som viser en illustrasjon av den eksperimentelle prosessen og instrumentene som brukes.
Hvordan nivået av fluorescens ble målt
Fluorescens ble målt ved hjelp HORIBA Scientific TEcooled InGaAs og PbS detektorer, med utgang sendt direkte til en Stanford Research SR850 lock-forsterker (med integrert optisk helikopteret for bjelke modulasjon). Deretter fortynnede løsninger som inneholder forskjellige løsemidler (metanol, etanol, og sykloheksan) var forberedt for in-løsning målinger. Prøvene ble plassert i kyvetter så plassert inn i SampleMax roterende turret for fluorescens måling.
Resultatene som dukket opp fra dette eksperimentet
Fluorescens utslipp av nanopowder / alkohol løsninger, selv i de mest fortynnede prøvene, ble nøyaktig målt med den konstruerte systemet. Den høye oppløsningen av systemet tillatt for undersøkelse av effektene av verten matrise på utslipp egenskapene til RE-dopet nanopowders. Små endringer i fluorescens toppene er vanligvis svært vanskelig å se med mer støyende (lavere intensitet) signaler som fortynne pulver / metanol løsning. Men på grunn av sensitiviteten av HORIBA Scientific systemet, var små skift lett observeres.
Figur 2. Figur viser Spectra innsamlet med Jobin Yvon TE Avkjølt InGaAs Detector.
Konklusjon
Den HORIBA Scientific 550 Triax , kombinert med solid state laser dioder, viste verdifull for vellykket observasjon av effekten av løsemidler på RE-dopet nanopowders. Den høye oppløsningen fluorescens system erfarne minimal støy, noe som åpner for effektiv datainnsamling og analyse. Muligheten til å måle væsker, pulver, bulk briller og tynne filmer i løpet av minutter, ble funnet å drastisk øke produktiviteten. Evnen til raskt utveksling detektorer eliminert behovet for omstendelige innretting prosedyrer når overvåking materialer som har utslipp over et bredt spekter av bølgelengder.
Instrumenter og komponenter som brukes i dette forsøket
- Triax 550 monokromator Triax 550,
- Solid State Detector Interface 1427B,
- Detector, InGaAs, Avkjølt TE (800 nm-1650 nm) DSS-IGA020T,
- Detector, PBS, Avkjølt TE (1000 nm-3000 nm) DSS-PBS020T,
- Detector, Silicon, Ambient (200 nm-1100 nm) DSS-S025A,
- SampleMax, Visible ASC-VIS,
- Smak Compartment Turret ASC-STUR,
- SampleMax Optisk Rail ASC-ORAIL,
- SampleMax Solid Sample Holder ASC-SSOL,
- Chopper ACH-C,
- Lock-in forsterker SR850,
- Kabel for Silicon Detector + / - 15V CCA-LKDS,
Merk: Et komplett sett av referanser kan finnes ved å henvise til det opprinnelige dokumentet.
Kilde: NIR Systems for nanofotonikk, Application Note nr. 106 fra Horiba Scientific.
For mer informasjon om denne kilden vennligst besøk Horiba Scientific .