Cella di riferimento a fluorescenza indotta da laser (LIF) con iodio (I2) per la calibrazione della lunghezza d'onda laser

Questi sistemi a fluorescenza indotta da laser (LIF) contengono un tubo fotomoltiplicatore (PMT) e una base, un compartimento per il filtro di cut-off e una cella allo iodio sigillata sotto vuoto. La lunghezza d'onda di un laser commerciale sintonizzabile, come un diodo a onda continua (cw) o un laser a colorante pulsato, è spesso leggermente diversa e in genere non esegue la scansione in modo lineare in energia. Una pratica comune è quella di registrare simultaneamente uno spettro di riferimento di un atomo o di una molecola con energie di transizione ben note. Ciò consente di calibrare accuratamente i dati spettrali raccolti.

Questo sistema consente di raccogliere lo spettro LIF dello iodio, che può essere utilizzato come spettro di riferimento. Lo spettro di assorbimento dello iodio (spesso registrato con laser a onda continua) viene in genere ottenuto posizionando un fotodiodo all'uscita della cella di riferimento. La tecnica LIF è maggiormente applicabile ai laser pulsati con elevata potenza di picco, come i laser a coloranti e gli oscillatori parametrici ottici (OPO).

La cella allo iodio è realizzata in quarzo sigillato a fiamma ed è montata all'interno di una robusta croce conflat che la rende praticamente indistruttibile. Un'ottica di raccolta della fluorescenza integrata è montata su un supporto scorrevole per consentire un'elevata capacità di raccolta della luce, in modo che la fluorescenza dello iodio venga visualizzata sul fotocatodo del tubo fotomoltiplicatore. Questo sistema LIF consente di raccogliere spettri segnale-rumore eccellenti da sistemi laser pulsati a bassa potenza.

Questi sistemi possono essere ordinati con o senza un sistema di riscaldamento integrato per celle allo iodio. La versione riscaldata include riscaldatori a cartuccia integrati, termocoppia e controller/alimentatore proporzionale-integrale-derivativo (PID), in modo che l'operatore possa selezionare la temperatura di setpoint desiderata, compresa tra ambiente e 250 °C. Lo spettro BX dello iodio a temperatura ambiente e/o riscaldato contiene migliaia di transizioni vibrazionali, ben note per essere uno spettro continuo da 14.800 a 20.000 cm-1.

La figura seguente mostra un esempio di spettro LIF dello iodio registrato con un laser a colorante pulsato con una larghezza di linea di 0,04 cm-1. Lo spettro è stato acquisito utilizzando un passo di 0,003 cm-1, 10 medie di impulsi laser e calibrato con 24 linee di iodio a un valore rms di 0,002 cm-1. In questi esperimenti, il tubo PMT è alimentato a -850 VCC per un alimentatore ad alta tensione, è stato utilizzato un filtro passa-basso a lunghezza d'onda lunga da 645 nm per bloccare la luce diffusa del laser, il segnale analogico LIF è stato catturato con un integratore gated e registrato con il nostro sistema di acquisizione dati. Lo spettro LIF dello iodio è facile da ampliare in potenza; consigliamo di installare una lente divergente e di utilizzare filtri a densità neutra prima del braccio ottico di ingresso per ridurre la quantità di energia laser che attraversa il sistema LIF. Una buona regola pratica è quella di ridurre la potenza del laser fino a quando non è appena visibile, come su un biglietto da visita bianco a luci spente. Questo è un buon punto di partenza per garantire che le linee di iodio siano il più nitide possibile, senza effetti di ampliamento della potenza.
Questo sistema di fluorescenza indotta da laser include bracci ottici per limitare il rumore di fondo delle luci della stanza e definire con precisione l'asse ottico, facilitando l'allineamento del laser. Questi sistemi LIF sono supportati da 3 supporti da ½" per tavoli ottici (inclusi portasupporti e piedistalli da 1") per un facile montaggio e livellamento su qualsiasi tavolo ottico. Offriamo anche numerosi accessori, come filtri passanti ottici da 2 pollici quadrati a lunghezza d'onda lunga, in modo che la luce laser diffusa venga bloccata dalla vista del fotomoltiplicatore (PMT), alimentatore ad alta tensione regolabile per il fotomoltiplicatore (PMT), integratori gated, copie stampate dell'atlante I2 e software di acquisizione dati.

Il prezzo di questo sistema include un tubo fotomoltiplicatore Hamamatsu R955 sensibile al rosso e una base (ampia risposta spettrale da 160 a 900 nm).