Visualización de alta sensibilidad de c ultrarrápido

Visualización de alta sensibilidad de c ultrarrápido

Artículo destacado | 22-dic-2023

Ciencia ultrarrápida

Bosquejo de la parte holográfica y de imágenes del microscopio holográfico transitorio, incluidos trenes de pulsos para ilustrar el enfoque de modulación de señal. La matriz de puntos de excitación limitada por difracción se crea generando imágenes de una matriz de orificios en la posición de la muestra, lo que permite la adquisición simultánea de datos transitorios alrededor de 100 puntos de excitación.

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La microscopía transitoria de femtosegundos es una herramienta importante para estudiar las propiedades de transporte ultrarrápido de estados excitados en muestras de estado sólido. La mayoría de las implementaciones se limitan a la fotoexcitación de un único punto limitado por difracción en la muestra y al seguimiento de la evolución temporal resultante de la distribución del portador, cubriendo así un área muy pequeña de la muestra. Recientemente, demostramos cómo aumentar significativamente el campo de visión de microscopios ultrarrápidos mediante el uso de holografía fuera del eje para construir una cámara de bloqueo totalmente óptica, que desacopla la velocidad de demodulación de la señal de la velocidad de fotogramas máxima del detector.

Mientras que en el trabajo original demostramos imágenes transitorias simultáneas de docenas de nanoobjetos individuales, donde la fotoexcitación de todo el campo de visión era deseable, en el contexto de muestras de estado sólido donde es necesaria una excitación limitada por difracción, no estaba claro cómo el nuevo Se podría aplicar la técnica holográfica. Idealmente, se generaría un conjunto de puntos de excitación limitados por difracción que cubran todo el campo de visión, de modo que se puedan sondear simultáneamente múltiples puntos en una gran área de muestra.

En Visualización de alta sensibilidad de difusión de portadores ultrarrápida mediante microscopía holográfica de campo amplio, demostramos cómo lograr esta funcionalidad mediante la obtención de imágenes de una matriz de orificios en la posición de la muestra. Mostramos que esto no sólo es útil para obtener información estadística sobre la fotofísica de la muestra, sino también que para muestras homogéneas la señal de todos los puntos se puede promediar para aumentar significativamente la relación señal-ruido.

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