在其他課題組蹭實驗的時候,慣例都是由對方課題組的學生來進行實驗操作,主要是為了避免可能出現的實驗事故。
實驗室安全非常重要,像這種跨學校做實驗,不出事倒還好,一旦出了事故處理起來非常麻煩,甚至會波及到院系、學校層面。
因此,雖然許秋已經復制了孫文晏的技能,TRPL,五階10%熟練度,但還是和韓嘉瑩一同在旁邊圍觀。
孫文晏則一邊在實驗臺前進行實驗操作,一邊進行講解。
和普通熒光光譜PL測試類似,在測試瞬態熒光光譜TRPL前也要先測試光吸收UV-vis光譜,確定激發光的波長。
用于TRPL的激光器是單色脈沖激光器,因為信號的響應級別在幾納米甚至100皮秒級別,所以激光器也至少要在幾納米甚至100皮秒級別,故而價格比較貴,單個均價在萬元到十萬元左右。
侯凱華實驗室里一共有三種波長的激光器,分別為425、565和710納米,可以適用于大多數的實驗情況。
孫文晏先通過UV-vis光譜結果,確定使用710納米的激光器激發,然后又測試了一下穩態PL,確認樣品熒光信號的大致強度。
做好前期準備工作后,開始TRPL測試。
孫文晏將樣品放在TRPL測試艙內的卡槽中,這個卡槽是上下壓片式的,長條狀的,可以把樣品固定在上面。
這也是他們要求許秋準備1厘米乘4厘米規格基片的原因。
隨后,孫文晏關閉樣品艙,打開激光器、打開檢測器、操作電腦軟件,開始調光。
“信號檢測器非常靈敏,單位時間內通過它的光子數量不能太多,這邊這個示數是強度的百分比,一般測試前保持在2-4%左右,測試效果最好,開始的時候,要用減光倍率比較高的減光鏡,然后慢慢的降低減光倍率,讓強度值處于2%-4%之間。”孫文晏介紹道。
許秋了然,超過4%應該會對檢測器造成損傷,而低于2%,則樣品信號強度過低,信噪比低,數據不容易處理。
“減光鏡,是不是類似于相機上的ND鏡?”韓嘉瑩好奇道,之前她對單反比較感興趣,買了一整套設備,不過這些設備被她玩了幾個月就丟在角落里吃灰了。
“對的,用的是同一種東西,學名應該叫中灰密度鏡。”孫文晏點點頭,繼續道:
“現在的信號強度是0.32%,我們只要去掉一個10倍減光鏡即可,雖然我們用的減光鏡和ND鏡功能類似,但對減光倍率的表示方法不同。
ND鏡中,ND2表示減光50%,ND4表示減光75%,ND8則是87.5%,換算起來比較麻煩,我們的則直接分為減光2倍、10倍、100倍、1000倍這幾個檔位,比較方便測試。”
說完,孫文晏按了幾個鍵后,打開樣品艙,去掉一個減光鏡,然后關閉樣品艙,又按了幾個鍵,整個過程非常熟練。
韓嘉瑩看的眼花繚亂,摸不著頭腦,只注意到屏幕上樣品信號的強度,現在處于3之間,不斷波動。
許秋則看明白了,孫文晏的操作順序是關閉檢測器,關閉激光器,打開樣品艙,去掉減光鏡,關閉樣品艙,開啟激光器,開啟檢測器。
‘關閉檢測器是因為自然光、燈光的強度就足以對檢測器造成損傷。’
‘關閉激光器,是怕激光器對實驗人員眼睛造成損傷,當然目前這臺激光器的功率不足以造成這樣的結果,但光學實驗的規矩就是這樣的。’
‘這種精密光學儀器,測試起來就是麻煩啊,而且自動化程度也不高,在實驗室測試PL時,把樣品放進去,設置好參數,點擊開始,就可以等待結果出來。’許秋內心吐槽了一會兒,繼續圍觀實驗。
TRPL測試軟件中可供設置的參數不多,大多數使用默認參數即可,不需要修改,只有一個比較重要的參數,那便是時間尺度。