199628. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés anyagok koherens anti-stokesi raman szóráson alapuló spektroszkópiai vizsgálatára
HU 199628 B 6' 5 tét határozza meg a másikhoz képest. A 15 optikai késleltetőt úgy kell beállítani, hogy figyelembe véve a rövid impulzusú lézernyaláb útjának késleltetését, a rövid lézerimpulzus a hosszabb lézerimpulzus időtartamán belül legyen. A 15 optikai késleltetőbői kilépő lézernyaláb 17 síktükrön változtat irányt. A két lézernyalábot csupán jelképesen ábrázolt 5 pptika segítségével a 6 mintára fókuszáljuk. A 6 mintából kilépő <ü0 körfrekvenciájú 40 KARSZ sugárzást egy 7 spektroszkópba vezetjük, melynek kimenetén egy 8 sávkamera (streak-kamera) található. A 8 sávkamera olyan elektrooptikai átalakító, amely a bemenetére jutó, időben változó intenzitású, spektrálisan bontott fényt elektronsugárrá alakítja át és azt időben eltérítve egy világító ernyőre képezi le. így az ernyőn egy kétdimenziós kép jelenik meg, melynek egyik koordinátája az idő, a másik pedig a hullámhossz. Ezt a kétdimenziós képet 9 optikai sokcsatornás analizátorral dolgozzuk fel, amely tartalmaz egy a világító ernyőt letapogató kamerát és ennek kiménő jelét feldolgozó digitális számítógépet. Az eredmény pl. egy 10 megjelenítőn jeleníthető meg. fgy ezzel a berendezéssel az 1 gázlézer egyetlen impulzusával rögzíthetjük - a 6 minta anyagára jellemző, időben és spektrálisan bontott KARSZ jelet. A mérőberendezést 11 vezérlőegység ve'zérli, amely pl. egy digitális adatfeldolgozó berendezés megfelelő perifériákkal. Egy mérési ciklusbap beállítja a 13 transzlátor vezérlő útján a 4 Michelson interferométerben a kívánt késleltetést, majd indítja az 1 gázlézert. Egy gyors 12 fotodetéktor, pl. fotodióda 18 síktükör Közbeiktatásával érzékeli a 6 mintából kilépő egyik lézersugár megjelenését (a másik lézersugár 19 sugárzáselnyelőbe jut), és az általa kiadott jel egyrészt szinkronizálja a 8 sávkamerát, másrészt az intenzitással arányos jelet juttat a 11 vezérlőegységbe, amely énnek alapján a 9 optikai sokcsatornás analizátor által meghatározott jelet normálja. A 11 vezérlőegység szinkronizálja a 9 optikai sokcsatornás analizátort, valamint adott esetben vezérli a 15 optikai késleltetőt. A 6. ábrán a 4 Michelson interferométer egy változtatható késleltetésű kialakítása látható. A belépő lézerimpulzus 35 diafragmán át 34 nyalábosztóra kerül. Innen egyrészt fix 33 síktükörre, másrés’zt 31 transzlátorral állítható távolságú 32 síktükörre jut. A 33 és 32 síktükrök által visszavert lézerimpulzusok a 34 nyalábosztón és 36 diafragmán mint kettős lezérimpulzus lépnek ki a 4 Michelson interferométerből. A berendezés egy másik kiviteli alakja látható a 7, ábrán, ahol az azonos, ill. azonos íunkeiéjú elemeket ai §■ ábra jelöléseivel jeleljük: OeFjeaite fényferráikéRt ejy Rtéűu§§iinkrefliiált keskefiysává NthYAö I? lé-ier ii frekveRgiaketaseresivel, pl-, kálium-hiáregéR-feaifát kristállyal eliállített másédik felRarmefliku§át háláljuk: A §7 léier, a 4 25 frekvenciakétszerező és a 14 nyalábosztó látják el a 2 lézerimpulzus forrás szerepét. A kettéosztott lézernyaláb egyik része keskenysávú hangolható 3 lézerimpulzus forrást, pl. festéklézert gerjeszt. A másik rész áthalad egy 4 Michelson interferométeren és 27 polarizátoron, továbbá 28 síktükör és 5 optika segítségével a 29 polarizátoron és 15 optikai késleltétőn áthaladt másik lézernyalábbal együtt a 6 mintára fókuszálódik. A 6 mintából kilépő 40 KARSZ sugárzás megfelelő 30 polarizátoron és 20 színszűrőn keresztül egy 21 fotodetektorra (PIN-dióda vágy fotoelektronsokszorozó) jut. .A 21 fotodetektor villamos jelét 22 boxcar-integrátor1 átlagolja, majd az adatokat 23 digitális adatfeldolgozó rendszer dolgozza fel. Az önmagában ismert 22 boxcar-integrátor periodikusan mintát vesz a bemenetén lévő jelből, a mintákat integrálja és összegezi. A 22 boxcar-iiitegrátorhoz csatlakozik a 12 fotodetektor kimenete, amely a 6 mintából kilépő egyik lézersugár megjelenésére ad jelet. A 23 digitális adatfeldolgozó berendezés, amelyhez pl. 10 megjelenítő és 26 kinyomtató is csatlakozik, indítja a 37 lézert, vezérli a 15 optikai késleltetőt, 24 léptetőmotor útján vezérli a hangolható 3 lézerimpulzus forrást (változtatja a hullámhosszát), és beállítja a 13 transzlátor vezérlővel a 4 Michelson interferométer időkésleltetését. A frekvencia spektrumot, ill. a 40 KARSZ sugárzás intenzitás időfüggvényét ezzel a berendezéssel sok impulzus átlagolásának eredményeképpen kaphatjuk meg. A 27, 29 és 30 polarizátorok beállításával a 6 minta harmadrendű nemlineáris szuszceptibilitás tenzora Komponenseinek lineáris kombinációit, ill. 'komponenseit külön-külön lehet vizsgálni. Az 5. és 7. ábrán mutatott kiviteli alakok egyes eleméi, mint a gerjesztő fényforrások, detektorok más módon is kombinálhatok (pl. nitrogén lézer+keskenysávú lézer+boxcar-integrátor), egyes elemek elhagyhatók (pl. sávkamera), ill. tovább bővíthetők (pl. polarizátorok behelyezésével) a vizsgált paraméterek számától függően. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás anyagok koherens anti-stokesi Raman szóráson alapuló spektroszkópiai vizsgálatára, amelynek során a vizsgálandó mintát legalább két különböző hullámhosszú lézerimpulzussal sugározzuk be, és mérjük a minta által kibocsátott koherens anti-stokesi Raman szórás sugárzás.spektrális és időbeli eloszlását, azzal jellemezve, hogy a mintát egy elsp hullámhossz^ első lézerimpulíUgsal éseRRek idötariaffláfl balul legalább kétsief ki§gbb iáetaHamé, a* else hullámhessiRál kisebb hullámhosszú legalább egy második léieriRieuliussal sugárénak be, atnikeris a legalább egy fflásetlik léseriRipuliust ai elsí 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 §§
