_ Noua metodă de excitare a Raman stimulat împrăștierea realizează linii spectrale cu lățime de linie naturală-limită

Stimulated Raman Scattering (SRS) a fost dezvoltat ca un contrast cantitativ esențial pentru imagistica chimică în ultimii ani. Cu toate acestea, rezoluția spectrală a modalităților SRS principale este întotdeauna mai mică decât sistemul Raman spontan de ultimă generație.

Această problemă apare din strategia de excitație: cele mai utilizate modalități SRS sunt toate excitate. în domeniul frecvenței. Ei trebuie să facă un compromis între sensibilitatea de detecție și rezoluția spectrală: deoarece procesul neliniar beneficiază de excitații pulsate, incertitudinea fundamentală timp-energie limitează rezoluția spectrală.

Într-o nouă lucrare publicată în Light: Science & Applications, o echipă condusă de Dr. Hanqing Xiong de la Centrul Național de Imagistica Biomedicală, Colegiul de Tehnologie Viitoare de la Universitatea Peking (Beijing, China) a raportat o nouă metodă numită împrăștiere Raman stimulată tranzitorie (TSRS).

The Echipa a manipulat interferența pachetelor de unde vibraționale în domeniul timpului prin trenuri de impulsuri laser femtosecunde în bandă largă și, în cele din urmă, a obținut spectre Raman cu lățime naturală de linie la sensibilitate sub-mM într-un mod spectroscopic Fourier. În plus, imagistica hiperspectrală TSRS a celulelor vii Hela a fost realizată cuprinzător în regiunea amprentei Raman, regiunea de tăcere a celulei și regiunea populară de întindere C-H.

Pentru a arăta avantajul limitei de lățime naturală a liniilor. Rezoluția spectrală, echipa a construit, de asemenea, în mod preliminar, un set de sonde Raman de înaltă densitate cu intervale de mod Raman de până la 12 cm-1 și a demonstrat în continuare imagistica cu coduri de bare corespunzătoare. Lucrarea a fost publicată sub titlul „Spectroscopie și imagistica de dispersie Raman stimulată tranzitorie.”

Tehnicile SRS în domeniul timpului își pot găsi originea în anii 1980, ceea ce nu este de fapt nou. Cu toate acestea, tehnicile SRS anterioare din domeniul timpului nu pot oferi o sensibilitate comparabilă cu metodele din domeniul frecvenței utilizate pe scară largă. Din punctul de vedere al autorilor, diferența dintre tehnica TSRS și alte metode SRS existente în domeniul timpului este utilizarea pierderii Raman stimulate (SRL) ca semnal.

SRL are o relație liniară cu concentrația moleculară și secțiunea transversală Raman și poate fi detectată prin metoda clasică de detecție heterodină pentru a obține aceeași sensibilitate limitată la zgomot de tragere ca și metodele din domeniul frecvenței. Pentru a construi un semnal SRL în domeniul timpului, autorii au abandonat populara strategie de excitație pompă-sondă.

În schimb, au generat interferența pachetului de unde vibraționale prin două excitații impulsive identice succesive cu întârziere controlată. Interferența induce modulații pe semnalul SRL. O transformată Fourier a traseului de semnal SRL modulat permite linii spectrale cu lățime naturală de linie limită.

„Gama spectrală a imaginilor T-SRS este determinată doar de lățimile de bandă ale impulsurilor laser. Lățimile de bandă ale impulsurilor noastre laser de excitație. poate suporta doar o gamă spectrală de ~124 cm-1. Construim un sistem laser cu impulsuri mult mai scurte pentru TSRS, care poate oferi spectre SRS de gamă completă similare cu sistemul Raman spontan de ultimă generație", a spus Dr. Xiong.

(Fluierul)