DA032 - Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe ...

2. Laserinduzierte Fluoreszenz (LIF) - 8 -
Randbedingungen wie Druck, Temperatur und Art der Stoßpartner ab. Auch eine
Bildung von Aggregaten kann zum Quenching führen, was eine Fluoreszenz-
löschung zur Folge hat. Ebenfalls als Quenching bezeichnet man, wenn die
Übergangsraten zwischen den verschiedenen Zuständen durch andere Moleküle
beeinflusst werden. Dies führt zur Verkürzung der Tripletlebensdauer (siehe Abb.3).
Ein beispielsweise wichtiger Tripletquencher stellt der Sauerstoff dar. Dieser liegt
als Triplet im Grundzustand als Diradikal vor und fördert beispielsweise für ein
betrachtetes Farbmolekül die Entvölkerung dessen Tripletzustandes. Diese Art des
Quenching führt jedoch nicht zur Fluoreszenzlöschung, sondern zu einer Erhöhung
der Fluoreszenzintensität. Die Ursache liegt in der Verkürzung der
Tripletlebensdauer, wodurch die Moleküle wieder schneller dem Anregungs-
Fluoreszenzzyklus zur Verfügung stehen(vgl. Abschnitt 2.2).
a. Statisches Quenching: Der angeregte Fluoreszenzfarbstoff und der
Quencher bilden einen nicht- fluoreszierenden Komplex. Der
fluoreszierende Stoff wird fluoreszenzunfähig.
b. Dynamisches Quenching: Hierbei stößt ein angeregtes Molekül mit dem
Quencherteil zusammen, und kehrt ohne Emittierung von Strahlung in den
elektronischen Grundzustand zurück. Da die stattfindende Kollision
zwischen dem Quencher und dem angeregten Molekül erfolgt, verringert
sich die Lebensdauer der Fluoreszenz. Das dynamische Quenching hängt
nicht nur vom angeregten Zustand, sondern auch von den Stoßpartnern
und ihrer Energie ab, und ist somit eine Funktion von Zusammensetzung
und Temperatur[1]. Mit zunehmender Temperatur steigt die
Quencheffizienz.
V. Prädissoziation: Der Zerfall bzw. die Spaltung eines Moleküls durch den Übergang
vom angeregten in einen antibindenden Zustand(P).
VI. Photoionisation: Die Anregung eines Elektrons aus dem angeregten Zustand
heraus durch eine weitere Energiezufuhr durch ein weiteres Laserphoton(W).
Im Gegensatz zu den Geschwindigkeitskonstanten der induzierten Übergänge ist A21 eine
teilchenspezifische Konstante. Die Geschwindigkeitskonstanten der induzierten Übergänge
sind von der wechselwirkenden Strahlung abhängig:
B21I
v
b21
c
= Gl. 2-2
B12I
v
b12
c
= Gl. 2-3