一种瞬态毒侵探测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种瞬态毒侵探测系统及方法。系统包括样品靶室、第一脉冲光调制器、偏振分束器、第二脉冲光调制器、偏振片和信息处理器。先将被测样品放入样品靶室，激光信号依次经第一脉冲光调制器和偏振分束器，于所述偏振分束器产生第一偏振激光和第二偏振激光，所述第一偏振激光进入样品靶室冲击被测样品；同时泵浦激光依次经第二脉冲光调制器和偏振片进入样品靶室冲击被测样品，所述被测样品经所述第一偏振激光和所述泵浦激光的冲击产生荧光。将第二偏振激光和荧光送入信息处理器，作为二阶关联函数的输入，通过观察二阶关联函数值的变化，实现对被测样品瞬态毒侵过程的探测。实现对被测样品瞬态毒侵过程的探测。实现对被测样品瞬态毒侵过程的探测。

【技术实现步骤摘要】
一种瞬态毒侵探测系统及方法


[0001]本专利技术涉及瞬态动力学
，特别是涉及一种瞬态毒侵探测系统及方法。

技术介绍

[0002]在瞬态动力学领域中，瞬态毒侵是指外部因素在极短时间内由外界侵入目标系统，并迅速改变目标系统的物理及化学动力学性质。通过探测瞬态毒侵过程，能获知目标系统在瞬态毒侵影响下相关参数的变化，进而为目标系统的研究提供基础。
[0003]但现有技术中并不存在用于探测瞬态毒侵过程的具体装置，不能基于具体装置实现瞬态毒侵过程的探测和目标系统量子相关参数的研究。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种瞬态毒侵探测系统及方法，通过接收激光信号源依次经第一脉冲光调制器和偏振分束器分束得到的第二偏振激光信息，以及在第一偏振激光和泵浦激光的冲击下被测样品发出的荧光信息，结合二阶关联函数探测被测样品在瞬态毒侵过程中量子相关参数的变化情况。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种瞬态毒侵探测系统，系统包括：
[0007]样品靶室，用于盛放被测样品；
[0008]第一脉冲光调制器，用于调制所接收的激光信号源发出的激光信号；
[0009]偏振分束器，用于接收经所述第一脉冲光调制器调制后的激光信号，并对调制后的激光信号分束，得到与所述激光信号方向相同的第一偏振激光和与所述激光方向不同的第二偏振激光；并使所述第一偏振激光入射到所述样品靶室内，使所述第二偏振激光经信息处理器的第一输入端进入所述信息处理器；
[0010]第二脉冲光调制器，用于调制所接收的泵浦信号源发出的泵浦激光；
[0011]偏振片，用于接收经所述第二脉冲光调制器调制后的泵浦激光，并对调制后的泵浦激光产生偏振作用，得到偏振泵浦激光，使所述偏振泵浦激光入射到所述样品靶室内；
[0012]所述被测样品经所述第一偏振激光和所述偏振泵浦激光冲击得到荧光，所述荧光经所述信息处理器的第二输入端进入所述信息处理器；
[0013]所述信息处理器分别以第一偏振激光和荧光作为二阶关联函数的输入，利用二阶关联函数探测出被测样品的瞬态毒侵过程。
[0014]本专利技术还介绍了一种瞬态毒侵探测方法，基于所述信息处理器对被测样品的瞬态毒侵过程进行探测。
[0015]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0016]1)激光信号源依次经第一脉冲光调制器和偏振分束器产生第一偏振激光，直射样品靶室内的被测样品；同时，激光泵浦源依次经第二脉冲光调制器和偏振片产生偏振泵浦激光，直射样品靶室内的被测样品。被测样品中分子聚集体内的单分子在第一偏振激光和
泵浦激光的冲击下由基态转变为激发态，经电子转移步骤动力学过程(指被测样品在电极/溶液界面得到电子或失去电子，还原或氧化为新物质的过程)产生荧光。至少一个出射接收器接收该荧光信号并送入信息处理器，信息处理器根据荧光光谱分析出电子转移所需能量，进而测量出被测样品中分子聚集体的局域能量。
[0017]2)通过运动控制器调节反射镜组中反射激光的光路长度，调节信息处理器接收第二偏振激光和荧光的时间差，进而影响二阶关联函数的分子分母中延迟的取值。延迟越小，通过信息处理器分析得到的被测样品量子相关参数的测量精度越高，且对瞬态毒侵过程的探测分辨率越高。因此，通过运动控制器能够对第二偏振激光与荧光的时间差进行调整，从而调整瞬态毒侵过程的探测分辨率。
[0018]3)二阶关联函数的探测结果反映了输入到信息处理器中的第二偏振激光和荧光的大量信息，这些信息反映了被测样品光子能带结构与能量、动量和角动量的极化关系，进而根据二阶关联函数的探测结果可为被测样品的物质研究提供帮助。
[0019]4)二阶关联函数在处理激光信号时，自身能够超衍射极限(散射成像技术，自身具有较高的探测分辨率)；将二阶关联函数与瞬态毒侵探测系统相结合，能够有效提高探测分辨率和探测精度。
[0020]5)通过调谐第一脉冲光调制器接收到的激光信号的参数，或者通过调谐第二脉冲光调制器接收到的泵浦激光的参数，可调谐第二偏振激光和偏振泵浦激光对被测样品的干扰程度，在优选条件下，能够通过调谐上述参数保证被测样品的电子不会被第二偏振激光或偏振泵浦激光电离掉，从而消除瞬态毒侵探测系统对被测样品的系综平均效应(系综指大量性质和结构完全相同的、处于各种运动状态的、各自独立的系统的集合；平均效应与均值类似，指系综集合表现出的均化现象，这里指减弱对被测样品整体的影响)，减少对被测样品自身的干扰，间接提升被测样品瞬态毒侵过程的探测精度。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为实施例1中瞬态毒侵探测系统的结构示意图；
[0023]图2为实施例2中瞬态毒侵探测系统的结构示意图。
[0024]符号说明：
[0025]1-样品靶室、2-第一脉冲光调制器、3-偏振分束器、4-第二脉冲光调制器、5-偏振片、6-入射接收器、7-出射接收器、8-信息处理器、9-第一反射镜、10-第二反射镜、11-第三反射镜、12-第四反射镜、13-第一运动控制器、14-第二运动控制器、15-第三运动控制器、16-第四运动控制器。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]瞬态毒侵是指外部因素在极短时间内由外界侵入目标系统，导致目标系统的物理及化学性质迅速改变。如
技术介绍
中所述，现有仅在理论上存在利用光子实现分子聚集体中量子瞬态毒侵过程的探测方法，不存在能够探测出被测样品的瞬态毒侵过程的具体物理装置，从而工作人员很难基于具体的物理装置快速对被测样品的瞬态毒侵过程和该物质的性质进行探测和研究。
[0028]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，本专利技术在实施例1中设计了一种瞬态毒侵探测系统，并在实施例2中对实施例1的系统加以完善，在实施例3中对瞬态毒侵的探测过程做了具体描述。
[0029]实施例1：
[0030]该系统具体包括：
[0031]样品靶室1，在对被测样品探测时，需要将被测样品放入所述样品靶室1内；实施例1中送入样品靶室1内的被测样品为氩气和氯气的混合气体，两者的比例为1:1；但在将被测样品送入样品靶室1前，需要将样品靶室1抽真空，真空度为10-5
乇；另外，实施例1中对样品靶室1的尺寸和形状没有要求，只要能够作为被测样品的载体，并使第一偏振激本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种瞬态毒侵探测系统，其特征在于，包括：样品靶室，用于盛放被测样品；第一脉冲光调制器，用于调制所接收的激光信号源发出的激光信号；偏振分束器，用于接收经所述第一脉冲光调制器调制后的激光信号，并对调制后的激光信号分束，得到与所述激光信号方向相同的第一偏振激光和与所述激光方向不同的第二偏振激光；并使所述第一偏振激光入射到所述样品靶室内，使所述第二偏振激光经信息处理器的第一输入端进入所述信息处理器；第二脉冲光调制器，用于调制所接收的泵浦信号源发出的泵浦激光；偏振片，用于接收经所述第二脉冲光调制器调制后的泵浦激光，并对调制后的泵浦激光产生偏振作用，得到偏振泵浦激光，使所述偏振泵浦激光入射到所述样品靶室内；所述被测样品经所述第一偏振激光和所述偏振泵浦激光冲击得到荧光，所述荧光经所述信息处理器的第二输入端进入所述信息处理器；所述信息处理器分别以第一偏振激光和荧光作为二阶关联函数的输入，利用二阶关联函数探测出被测样品的瞬态毒侵过程。2.根据权利要求1所述的瞬态毒侵探测系统，其特征在于，所述利用二阶关联函数探测出被测样品的瞬态毒侵过程具体为：设定二阶关联函数的表达式为：设定二阶关联函数的表达式为：公式(1)中的E
*
(t)E
*
(t+τ)E(t+τ)E(t)分别表示t时刻、t+τ时刻的场振幅的共轭以及场振幅，*表示共轭；I(t)表示t时刻的光强度；I(t+τ)表示t+τ时刻的光强度；公式(2)中的I(r,t)表示空间坐标r在t时刻的光强度；r1、r2分别表示接收的第二偏振激光和荧光的空间坐标；t1、t2分别表示接收的第二偏振激光和荧光的时间坐标；表示第二偏振激光和荧光的空间坐标分别在t1、t2两个时间坐标上的场振幅；表示密度算符；ψ
f
表示量子系统末态的狄拉克量子态；Tr()表示迹函数；当激光信号或泵浦激光的参数改变时，公式(1)和(2)的值对应变化，反映被测样品在瞬态毒侵过程中的变化情况；通过观察二阶关联函数值的变化，实现对被测样品瞬态毒侵
过程的探测。3.根据权利要求1所述的瞬态毒侵探测系统，其特征在于，所述样品靶室包括：样品台，位于样品靶室内部，用于承载并垫高所述被测样品；第一入射窗，第一偏振激光经第一入射窗直射被测样品；第二入射窗，偏振泵浦激光经第二入射窗直射被测样品；至少一个出射窗，用于使所述信息处理器的第二输入端接收所述荧光；所述第一入射窗、第二入射窗和出射窗均位于所述样品靶室的侧壁；输入口，位于所述样品靶室的顶部，用于将被测样品放入到所述样品台上。4.根据权利要求1所述的瞬态毒侵探测系统，其特征在于，还包括反射镜组；所述反射镜组包括第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜和第四反射镜；所述第一偏振激光以非直角入射到所述第一反射镜，再经所述第一反射镜反射，得到第一反射激光；所述第一反...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴明红，王鸿勇，金石琦，雷波，浦娴娟，雷勇，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：