Dreidimensionale konfokale Absorptionsmessungen zur räumlichen ...

3. Beschreibung des Experimentes
Pm(z) =
�∞
�∞
−∞ −∞
Im(x, y, z) dx dy (3.13)
Durch einen nahezu punktförmigen Absorber der Fläche σm,0 = ln(10)
NL ∗ ε0,λm erfolgt
die Abnahme der Gesamtleistung des Messlichtes quasi nur am Ort (x, y, z), der als der
geometrischer Schwerpunkt des Absorbers angesehen werden kann. Es gilt für eine annähernd
konstante Messlichtintensität Im,(x, y, z) � const am Ort (x, y, z) beim Durchtritt
durch die Schicht dz:
δPm,0(x, y, z) = −Im(x, y, z) ∗ σm,0 (3.14)
δPm,0(x, y, z)= Leistungsänderung des Messlichtes beim Durchtritt durch das Volumenelement
mit dem geometrischen Schwerpunkt (x, y, z)
Dabei wird nur die Variation durch die Fokusgeometrie in der Intensitätsänderung
berücksichtigt. Sättigungseffekte der Besetzung angeregter Molekülzustände aufgrund
hoher Lichtleistungen werden vernachlässigt.
Es ergibt sich widerum eine Fallunterscheidung:
Fall 1: Ausgeschalteter Anregungslaser Es ergibt sich eine Leistung am Detektor
nach dem Durchtritt duch die Probe:
Pm,(x,y,z),det,0 = Pm,0 + δPm,0(x, y, z)
= Pm,0 − Im(x, y, z) ∗ σm.0 (3.15)
Hierbei ist Pm,0 die Leistung des Messlichtes vor der Probe
Demzufolge würde sich schon eine ortsaufgelöste Transmissionsänderung ergeben. Die
experimentelle Handhabung bzw. der Nachweis wäre aber nahezu unmöglich, da ein
Referenzpunkt fehlt.
Fall 2: Eingeschalteten Anregungslaser (IA ist weit unterhalb der Sättigungsintensität):
δPm,1(x, y, z) = −Im,(x, y, z) ∗ σm,1(x, y, z) (3.16)
mit σm,1(x, y, z)= Effektiver Absorptionsquerschnitt mit Anregungslicht am Ort (x, y, z)
σm,1(x, y, z) = σm,0 + Ia(x, y, z) ∗ σa,0 ∗ τtrans ∗ (σm,trans − σm,0) (3.17)
σm,trans = εtrans ∗ ln(10)
NL
(3.18)
Anmerkung: Die Größe Ia(x, y, z)∗σa,0 ∗τtrans gibt die mittlere Wahrscheinlichkeit an,
dass sich der Absorber in einem angeregten Zustand befindet, der die mittlere Lebensdauer
τtrans hat und durch das Anregungslicht induziert wurde.
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