Nanoszekundum alatti fluoreszcencia élettartamok mérése kék diódalézerrel
Dolgozatomban egy olyan kísérleti munka eredményeiről számolok be, melynek célja a nanoszekundum alatti fluoreszcencia élettartamú minták vizsgálatának lehetővé tétele volt.
A beszámoló első felében összefoglaltam a diódalézerek működésének alapjait, és a lézerindukált fluoreszcencia jelenségkörét. Áttekintettem az időfelbontásos méréstechnika, illetve a mérések kiértékeléséhez alkalmazott módszerek elméleti hátterét.
A kísérleti munkám első felében az új lézerforrás paramétereinek vizsgálatát végeztem: különböző beállítások mellett mértem a kiadott fényteljesítményt, a spektrális tulajdonságokat, a nyaláb intenzitáseloszlását. Végül az impulzusalak mérése során eltérést találtam a lézer dokumentációja alapján várt eredménytől, ami a későbbi kísérleteknél problémát jelentett.
A fluoreszcens minták vizsgálatát hosszú élettartamú klorofill extraktokkal kezdtem, majd gyorsabb lecsengéssel jellemezhető levélmintákra tértem át. Utóbbiak esetében a kiértékeléskor jelentős hibák adódtak. A problémát az jelentette, hogy a kék tartományban felvett készülék válaszfüggvény (IRF) nem volt összeegyeztethető a piros tartományban mért fluoreszcencia jellel, emiatt az alkalmazott rekonvolúciós eljárás nem volt kellően pontos. Ezt úgy sikerült megoldanom, hogy nagyon rövid élettartamú fluoreszcens festékkel (Erythrosin B-vel) határoztam meg az IRF-et.
Az új IRF segítségével ismét elvégeztem a korábbi mérések kiértékelését, és ezzel a módszerrel (néhány kiugró kivételtől eltekintve) sikerült az illesztésekkel a várt pontosságot elérni. A következő célom a fluoreszcens festék élettartamának további rövidítése volt annak érdekében, hogy még rövidebb IRF-et vegyek fel. Ezt fluoreszcencia kioltási mechanizmusokat elősegítő adalékot (kálium-jodidot) alkalmazva sikerült elérni. Ezzel a módszerrel sikerült rövidebb készülékválaszt felvegyek, ezzel lehetővé téve olyan minták fluoreszcencia élettartamának meghatározását, ami korábban nem sikerült.
Végül egy olyan méréssorozat eredményeit mutatotm be, mely során két különböző gyártó egyfoton-detektorait hasonlítottam össze. Az adatlapokon szereplő paraméterek szerint nagyon hasonló volt a két eszköz, de mégis alapvetően eltérő mérési eredmények születtek. Ezen mérés igazolta azt a sejtésemet, miszerint a korábbiakban tapasztalt problémák fő oka az általam használt detektor volt. A dolgozat fontos eredménye, hogy a nagyon rövid élettartamú fluoreszcens festékkel lehetséges a detektor minősítése, illetve a hullámhosszfüggő készülékválaszból adódó problémák korrigálása.
szerző
-
Steinbach Ferenc
Fizikus mesterképzési szak (MSc)
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Lenk Sándor
egyetemi docens, Atomfizika Tanszék
