レーザー

質問

レーザーをサンプルにあててから積算する時に、一方の装置では、オシロスコープで検出するために電流と電圧で波形を示すために、弱い発光を示すものでも簡単に検出することができました。

もう一方は、single photon countingという方法で積算するために、弱い発光を積算するのに非常に時間がかかります。後者は、p秒パルサーのレーザーなのでできたらこちらをメインで使用したいと考えています。

そこでsingle photon countingでも速く積算する方法はないのでしょうか？やはりレーザーのパルスの強さを上げるだけしか考えられないのでしょうか。
わかる方お願いします。

回答No.2

leo-ultra · ベストアンサー

#1です。
私、10Hzくらいの繰り返しのレーザーしか使ったことがないのでわからないのですが、1MHzで使用していたレーザーの周波数を10MHzまで簡単に増やせるのですか？

★前のアドバイスでは長々と書いたのでわかりにくかったかもしれませんが、僕のお奨めはレンズやらミラーの光学系をいじって光がたくさん分光器に入るようにしたらということでした。

しかしレーザーの周波数は上げられるのであれば、それが一番いいかもしれません。ただし、100MHzだとレーザー光の時間間隔は10nsですから、10nsのスケールで測るのは無理です。3nsの発光寿命といってももっと長い寿命成分もあるかもしれませんし、せいぜい10MHzくらいじゃないですか？1MHzでも間違いじゃないと思いますよ。

お礼

ありがとうございました。
私の研究室では100MHzまで設定はできます。
光学系少し動かしてみます。

回答No.1

leo-ultra

たぶん試料からの発光は四方八方に出ているわけですよね。でも測定にはそのごく一部をレンズかなにかで集めて測定装置に入れているわけですよね。その他の方向に出ている光は使っていないわけですよね？

でっかいレンズを試料にすごく近づけておいて、装置に入る光（立体角）をかせいだらどうですか？　（当然、焦点の長さをあわせる必要はありますが。）
またレンズとは反対側に出た光を凹面鏡でレンズに戻してやるとか。

また発光寿命測定をやっていないならば、フォトンカウンティングのゲート幅を広げるとか。

試料とレンズ周りを黒い箱に入れて、他からの光を減らす。（ピコ秒ならあまり関係ないかもしれないが、）

でもフォトンカウンティングは入射する光が弱くて、
「ポツ、ポツ」と数えられないとダメです。
あまり光が強すぎて「ざ、ざ、ざー」と光子が重なって数えられないとダメです。

つまり、フォトンカウンティングは原理的に時間がかかるのです。レーザーの繰り返し速度は増やせないのでしょう？

補足

つまりレーザーの周波数を上げるってことですよね？
例えば、10nsスケールで測定したい時は100Mでは危険ですか？また50Mでも・・・。この前は1MHzで測定したのでかなり回数が少ないような気がしました。
ちなみに発光寿命です。サンプルは3ns付近の寿命なのですが。