7.1 Scientific achievements
I. It is proved by the analysis of absorption, luminescence emission and excitation spectra that excited [Ru(LL)3]2+ complexes (LL = bpy, phen) form exciplexes with silver ions of ground state.
II. On the basis of time resolved phosphorescence measurements it is verified that luminescence decays follow a single exponential curve. The luminescence lifetime (τ) depends on temperature and the concentration of silver ion however it is independent of the wavelength of luminescence.
(a) Therefore it has been concluded that the equilibration in the excited state is much faster than the decay paths to the ground state.
(b) The characteristics of the τ-[Ag+] curves at constant temperatures are explained by the formation of both bi- and termolecular exciplexes.
III. Considering these observations a model containing three luminescent species being in fast equilibrium has been proposed that provides correct interpretation of all data.
(a) Solving the differential equation system according to paragraph II. it is proved that the equation proposed by Ayala et al. is improper for the deconvulation of luminescence emission spectra recorded by continuous irradiation. Thus an equation is proposed, which shows formal accordance with the formula given by Scandola et al. for describing of the luminescence intensity in the case of the protonation of
3Ru(bpy)2(CN)2 complex.
(b) Parameter fitting procedure for luminescence spectra and luminescence lifetime values determined at different concentrations of silver ion and different temperatures has confirmed that the model – in which the perturbation effect of the formation of exciplex on the radiative and nonradiative decay process of the excited species is considered – properly describes of all data.
IV. The rate constants of deactivation processes of the excited Ru(LL)3|Agn(2+n)+ (n=0, 1, 2) species, namely the rate constant of the decay from the low-lying 3MLCT state (k0), the energy gap between the 3MLCT and 3d-d excited states (∆E1) and the frequency factor characterizing the decay process from the 3d-d state (k1) have been determined.
(a) k0, k1 and ∆E1 parameters resulted in from the fitting procedure for Ru(LL)32+
complexes are in good agreement with literature data.
(b) It has been revealed that the formation of exciplexes causes an increase in k0 and
∆E1 while k1 does not change.
(c) Therefore it has been concluded that
i. the bimolecular exciplexes are formed as a result of the overlapping of the π*
orbital of the diimine ligand and the empty 5s orbital of Ag+,
ii. when the termolecular exciplex is formed silver ions bond to one diimine ligand as Ag2+ species.
V. The thermodynamic parameters of the formation of bi- and termolecular exciplexes have been determined. The small negative enthalpies indicate the charge transfer character of the interaction between the excited complex and silver ion, and the small negative entropies confirm the associative process.
VI. Using absorption and luminescence spectra and luminescence lifetime data measured at various silver ion concentrations (cAg+ = 0–1.5 M) and temperatures (T = 0 – 80 °C) in water, in deuterated water and in propylene carbonate a considerable solvent effect on the rate of the direct deactivation process of the 3MLCT state is demonstrated.
VII. By the investigation of electron transfer reactions it has been concluded that:
(a) the quenching rate constants for the reaction of *Ru(LL)3|Agn(2+n)+ (n=0, 1, 2) species with methylviologen (MV2+) and the escape efficiencies of the ·MV+ radical as a product of the reaction are decreased by the number of silver ion (n).
(b) kq increases and ηce decreases for [Ru(bpy)n(CN)6-2n](2n-4)+ (n=1, 2, 3) complexes as the bpy ligand is replaced by two cyanides in water, deuterium oxide and methanol.
(c) the increase of ionic strength in the [Ru(bpy)3]2+ – MV2+ system results in the increase of kq and the decrease of ηce.
VIII. The rate constant of backward electron transfer (kbet) and the rate coefficient of cage escape (kce) from the radical pair (RP) formed in the oxidative quenching reaction and the spin-relaxation time (τs) of the RP were determined by kinetic measurements made at external magnetic fields (0-3.3 T), and it has been pointed out that
(a) kbet and τs are smaller while kce is larger at 1.5 M than at 0 M silver ion concentration for the [Ru(bpy)3]2+ – Ag+ – MV2+ system.
(b) both kce, kbet as well as τs parameters decrease for the [Ru(bpy)n(CN)6-2n](2n-4)+ – MV2+ (n=1, 2, 3) system by the replacement of one bpy ligand with two cyanides in water, deuterium oxide and methanol,
(c) the increase of ionic strength leads to the decrease of kbet and kce and results in a small increase in τs parameter.
(d) In addition, the results of magneto kinetic studies confirm the exciplex formation in the [Ru(bpy)3]2+ – Ag+ system.
7.2 Development of laser flash photolysis system
I. A program running under MS Windows to control a laser kinetic spectrophotometer equipment has been developed. This program controls
(a) a QUANTEL laser light source via serial port,
(b) a SPECTRON laser light source, a monochromator stepping motor, a Xe-lamp pulsing unit and two shutter control units through an LKS control unit via parallel port,
(c) a Hamamatshu power supply and two oscilloscopes (Philips, Tektronix) through IEEE 488.2 cable where reading and converting of data are also possible.
II. By the help of AX5216 (4 MHz) counter/timer board the time-tuning of the Xe-lamp pulsing unit with the other devices and the control of timing by PC has been also performed.
III. The program supports the use of macros, which help users to execute frequently used commands easily and by taking advantage of automation it decreases the possibility of user’s errors during serial measurements of large number.
Köszönetnyilvánítás
Ezúton szeretnék köszönetet mondani témavezetőmnek Dr. Horváth Attilának PhD munkám során nyújtott szakmai segítségéért, Prof. Ulrich E. Steiner-nek és munkatársainak, akik segítették munkámat a Konstanzi Egyetemen, feleségemnek Fodorné Kardos Andreának kitartó támogatásáért, az Általános és szervetlen kémia tanszék dolgozóinak valamint családomnak.
F. Függelék
F.1 Lumineszcencia intenzitás számítása folytonos bevilágítás esetén A 3. fejezetben bemutatott 3. vázlat jelöléseit használva az alábbi differenciálegyenlet-rendszert lehet felírni a Ru(LL)32+ – Ag+ rendszerben, a gerjesztést követően, kialakuló gerjesztett részecskék koncentrációira: termolekulás exciplex koncentrációja. A tanszéken használt LS 50B típusú spektrofluoro-fotométer állandó intenzitású folytonos fénnyel gerjeszti a mintát, így a komplex által időegység alatt elnyelt fotonok száma (Ia, mol foton s–1dm–3) állandó – ami megegyezik az időegység alatt keletkező gerjesztett komplex anyagmennyiségével (d[C]/dt)1. Állandósult állapotot feltételezve a bi- (E1) és termolekulás exciplexek (E2) koncentrációja is állandó, amelyeket az alábbi egyenletek alapján fejezhetjük ki:
Ia
1 A gerjesztett részecskék által elnyelt fény elhanyagolható.
{
k0(k10k2 k1k2 k1k21 k10k21) (k0k12k2 k01k1k2 k01k1k21)[A] k01k12k2)[A]2}
Det=− + + + + + + +
(F10) A lumineszcencia intenzitást a három sugárzó részecske koncentrációjának és lumineszcencia sebességi állandójának (kL0, kL1, kL2) szorzatösszegeként kaphatjuk meg:
]
Mivel a lumineszcencia intenzitás időbeli változása egy-exponenciális lecsengést mutat bármely [Ag+]-nál, ésszerű azt feltételezni, hogy a gerjesztett részecskék közötti egyensúly kialakulása sokkal gyorsabb, mint az energiavesztési folyamatok (kij >> kn és kji[A] >> kn, ahol i = 1, 2; j = i – 1; n = 0, 1, 2). Ezeket az összefüggéseket figyelembe véve, a lényegesen kisebb tagokat elhanyagolva, a koncentrációkra kapott képleteket jelentősen egyszerű-síthetjük, amiket az (F11) egyenletbe behelyettesítve az alábbi összefüggéshez jutottam:
12 2
A törtet k10k21-gyel egyszerűsítve, és a … oldalon bevezetett kumulatív egyensúlyi állandókat behelyettesítve az (F13) egyenletet kaptam.
2
Bevezetve az egyes gerjesztett részecskék mólhányadát (αi):
∑ ∑
lumineszcencia élettartama, Ii pedig az egységnyi térfogatban lévő gerjesztett részecske által egységnyi idő alatt kibocsátott – λ hullámhosszúságú – fotonok száma (Ia, mol foton s–1dm–3).Az említett paraméterek behelyettesítésével a következő képletet kapjuk:
∑
A lumineszcencia intenzitásokat hullámhosszfüggő mennyiségként kezelve az (F16) egyenlethez jutunk.
F.2 Kiegészítő ábrák a 2. és 3. fejezethez
F-1. ábra. A [Ru(bpy)n(CN)6-2n](2n-4)+ (fekete) és a [Ru(bpy)n(CN)6-2n](2n-3)+ (piros) komplexek (a.: n = 2, b.:
n = 1) moláris elnyelési színképei vizes (Ru(II)) illetve 0,28 M (a.), 0,39 M (b.) H2SO4 oldatban (Ru(III)).
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000
200 300 400 500 600
Hullámhossz, nm Moláris elnyelési együttható, M–1 cm–1
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
0 5000 10000 15000 20000 25000
200 300 400 500 600
Hullámhossz, nm Moláris elnyelési együttható, M–1 cm–1
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
a.
b.
F-2. ábra. Elnyelési színképek változása a [Ru(bpy)(CN)4]2– oxidációja (a, b) illetve visszaalakulása (c, d) során vizes közegben.
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
200 250 300 350 400 450
Hullámhossz, nm
Abszorbancia
1 2
16
2 1
Ru(bpy)(CN)42- – H2O cRu = 1,3×10-4 M
cH2SO4 = 0,385 M cNaBrO3 = 8,97 mM 1 - tiszta komplex 2 - protonált
3 - 16 Ru(II) —> Ru(III)
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50
300 350 400 450 500 550 600
Hullámhossz, nm
Abszorbancia
1 2
16 1
b. 2
a.
F–2. ábra folytatása.
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
200 300 400 500 600
Hullámhossz, nm
Abszorbancia
1
2
3
10
Ru(bpy)(CN)4
– H2O cRu = 1,3×10-4 M
cH2SO4 = 0,385 M cNaBrO3 = 8,97 mM 1 - tiszta komplex 2 - protonált
3 - 10 Ru(III) —> Ru(II)
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50
300 350 400 450 500 550 600
Hullámhossz, nm
Abszorbancia
1 2
3 4 10
c.
d.
F-3. ábra. [Ru(bpy)3](ClO4)2 vizes oldatának, szobahőmérsékleten, 3 M ionerősségnél (NaNO3) felvett elnyelési (—), gerjesztési (—) és kisugárzási (Ο) színképei különböző ezüstion-koncentrációknál. A lumineszcencia színképeknél a folytonos vonal a mért, míg a szimbólumok az illesztett adatokat szemléltetik. [Ag+] = 0; 0,2; 0,4; 0,8; 1,5 M fentről lefelé.
F-4. ábra. [Ru(bpy)3](ClO4)2 propilénkarbonátos oldatának, szobahőmérsékleten, 2 M ionerősségnél (NaNO3) felvett elnyelési (—), gerjesztési ( ) és kisugárzási (Ο) színképei különböző ezüstion-koncentrációknál. A lumineszcencia színképeknél a folytonos vonal a mért, míg a szimbólumok az illesztett adatokat szemléltetik. [Ag+] = 0; 0,040; 0,087; 0,149; 0,231; 0,472; 1,132 M fentről lefelé.
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20
320 420 520 620 720
Hullámhossz, nm
Abszorbancia
0 20 40 60 80 100
Lumineszcencia intenzitás
0 5 10 15 20 25 30 35
330 430 530 630
Hullámhossz, nm
Lumineszcencia intenzitás
-0,05 0,05 0,15 0,25 0,35 0,45 0,55
Abszorbancia
F-5. ábra. A Ru(bpy)32+ – Ag+ (a.) illetve Ru(phen)32+ – Ag+ (b.) rendszer nehézvizes oldatára konstans ezüstion-koncentrációnál (0, 0,3 és 1,5 M) mért lumineszcencia élettartamok 3 M ionerősségnél. A szimbólumok a mért, míg a folytonos vonal az illesztett eredményeket mutatja.
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
0 20 40 60 80
Hőmérséklet, °C
Lumineszcencia élettartam, ns
0,0 M Ag+
0,3 M Ag+
1,5 M Ag+
0 500 1000 1500 2000 2500
0 20 40 60 80
Hőmérséklet, °C
Lumineszcencia élettartam, ns
0,0 M Ag+
0,3 M Ag+
1,5 M Ag+
a.
b.
F-6. ábra. A Ru(bpy)32+ – Ag+ (a.) illetve Ru(phen)32+ – Ag+ (b.) rendszer PC-os oldatára különböző ezüstion-koncentrációknál mért lumineszcencia élettartamok 2 M ionerősségnél (NaClO4). A szimbó-lumok a mért, míg a folytonos vonal az illesztett eredményeket mutatja.
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
0 20 40 60 80
Hőmérséklet, °C
Lumineszcencia élettartam, ns
0,00 M Ag+
0,04 M Ag+
0,10 M Ag+
0,25 M Ag+
0,50 M Ag+
2,00 M Ag+
0 500 1000 1500 2000
0 20 40 60
Hőmérséklet, °C
Lumineszcencia élettratam, ns
0,0 M Ag+
0,1 M Ag+
0,25 M Ag+
0,5 M Ag+
2,0 M Ag+
a.
b.
F-7. ábra. A *Ru(LL)32+ (Ο), a [Ru(LL)3]Ag3+ (□) és a *[Ru(LL)3]Ag24+ ( ) (a.: LL = bpy; b.: LL = phen) korrigálatlan kisugárzási színképei PC-ban 2 M-os ionerősségnél szobahőmérsékleten.
0 10 20 30 40 50 60 70 80
500 550 600 650 700 750
Hullámhossz, nm
Intenzitás
n = 0 n = 1 n = 2 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90
500 550 600 650 700
Hullámhossz, nm
Intenzitás
a.
b.
F-8. ábra. *Ru(phen)32+ – Ag+ rendszerben kialakuló részecskék mólhányada vizes közegben 3,0 M ionerősségnél 25°C-on.
F-9. ábra. A Ru(bpy)32+ PC-os oldatának különböző ezüstion-koncentrációnál (0,04 M; 0,10 M; 0,50 M) a lézergerjesztést követően detektált lumineszcencia intenzitás lecsengési görbéi 590 nm-es hullámhossznál szobahőmérsékleten. A szimbólum a mért, a folytonos vonal az illesztett adatokat szemlélteti.
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
-2,5 -2,0 -1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 lg[Ag+], M
Mólhányad
K1 = 4,92 M K2 = 0,59 M β2 = 2,88 M2
0 50 100 150 200 250
-200 300 800 1300 1800
Idő, ns
Intenzitás
F-10. ábra. [Ru(bpy)n(CN)6–2n](2n–4)+ – MV2+ rendszer Stern-Volmer diagramjai 0,1 M ionerősségnél,
F-11. ábra. [Ru(bpy)n(CN)6–2n](2n–4)+ – MV2+ rendszer Stern-Volmer diagramjai 0,1 M ionerősségnél, 25°C-on, MeOH-ban (a.: n = 3; b.: n = 2; c.: n = 1).
F-12. ábra. Ru(bpy)32+ – MV2+ rendszer Stern-Volmer diagramjai 3,0 M ionerősségnél, 25°C-on, [Ag+] = 0 M (piros □), [Ag+] = 1,5 M (fekete ●).
0,00 0,02 0,04 0,06
[MV2+], M τ-1 , µs-1
a. b.
c.
F-13. ábra. A mágneses tér relatív hatása a szabad gyökök kiszabadulására a [Ru(bpy)3–n(CN)2n](2–2n)+ – MV2+ rendszerre MeOH-ban (a.) és nehézvízben (b.), szobahőmérsékleten, (●: n=0, ○: n=1 és ▲: n=2) fotogerjesztését követően kialakuló redoxi párt körülvevő oldószerburokból.
-25%
-20%
-15%
-10%
-5%
0%
5%
0 1 2 3
Mágneses indukció, T
Relatív mágneses hatás, %
a.
-25%
-20%
-15%
-10%
-5%
0%
5%
0 1 2 3
Mágneses indukció, T
Relatív mágneses hatás, %
b.
MELLÉKLET
A Quantel lézer-villanófény fotolízis
rendszer használata
Lézerfény Fényforrások Mérési jeleket továbbító koax-kábel Optikai egységek Vezérlő jelet továbbító koax-kábel Vezérlőegységek
50 eres szalagkábel Egyéb eszközök
Egyéb elektronikus jel CU Vezérlőegység
LS Lézer (Spectron)
PUS Sp. lézer tápegysége
RCS Sp. lézer résvezérlő doboza (remote control box)
LQ Lézer (Quantel)
PUQ Q. lézer tápegysége
RCQ Q. lézer vezérlő doboza OPOParametrikus oszcillátor
MUX RS232 multiplexer MC Monokromátor
SM Monokromátor léptető motor
OC Optikai kábel
PH1, PH2 Fotoelektronsokszorozók
AX Koax elosztópanel OT Tektronix oszcillloszkóp OP Philips oszcillloszkóp SH Mintatartó
SHL Lézer jelet beengedõ rés vezérlőegysége
SHM Xe lámpa jelet beengedő rés vezérlőegysége
XE Xenonlámpa
PU Xe-lámpa pulzáló egysége PSX Xe-lámpa tápegysége E Energiamérõ dióda
1. A rendszer bekapcsolása
1. Ha abszorpciós jeleket is mérünk, akkor bekapcsoljuk a xenon-lámpát (XE):
(Lumineszcencia-élettartam méréséhez nem kell).
– Ellenőrizzük, hogy az Interlock Unit (PW1) és a Power Interlock Unit (PW2) gombja kiengedett állapotban van-e.
– A Xe-lámpa tápegységét (PSX) ON állásba kapcsoljuk, majd a piros starter gombbal meggyújtjuk a lámpát. A gombot elég kb. fél másodpercig nyomva tartani, ha nem gyullad be, akkor egy-két másodperces szünet után próbáljuk újra, ha többszöri kísérlet után sem sikerül, hívjunk „szakembert”.
– Szükség esetén kapcsoljuk be a Xe-lámpa pulzáló egységét (PU).
2. Kapcsoljuk be a számítógépet, és szükség esetén jelentkezünk be a hálózatba.
3. Kapcsoljuk be a lézer tápegységet (PUQ) a slusszkulcs óramutatóval szembeni elfor-dításával.
5-10 másodperces várakozás után a tápegységen nyomjuk meg a MAN gombot. Ekkor a SIMMER LED-nek ki kell gyulladni, ha nem marad égve, akkor rövid várakozás után meg kell ismételni a műveletet.
A lézeren (LQ) a rést a tolózárral nyissuk ki, ekkor a piros kontrollámpa kigyullad.
4. A fotodióda (PD) kapcsolóját fordítsuk off-ból on-ra.
A munka megkezdésekor figyelni kell arra, hogy a lézer fénynyaláb visszavert hányada beletalál-e a fotodióda nyílásába (elég, ha csak a jel széle talál be, mert egyébként túl sok foton éri a diódát), mert ha nem, nincs vezérlőjel (trigger) az oszcilloszkóp számára, nem fog működni a rendszer.
5. Kapcsoljuk be a Power Interlock Unit-ot (PW2).
6. A piros gombbal kapcsoljuk be a szükséges résvezérlőt (shutter): SHL - a lézer fény-zárját, SHM a Xe-lámpa fényzárját vezérli.
A panelen az EXT-INT gombot külső (EXT) állásba kell nyomni. (A bal oldali résvezérlő Power kontroll lámpája kiégett, de a vezérlő működik)
7. Kapcsoljuk be a szükséges fotoelektronsokszorozó (photomultiplier) tápegységeket.
Van egy Appl. Photophys. (PS1 - A rendszer) és egy Hamamatsu (PS2 - B rendszer) táp-egység is, két fotoelektronsokszorozóhoz. A B rendszer az optikai szálas mérésekhez, az A rendszer a monokromátoros mérésekhez van beállítva.
Az A detektorának gyengébb az erősítése (5 dinóda van bekötve), de gyorsabb és kevés-bé zajos, a B erősítése nagyobb (9 dinóda van bekötve), de zajosabb.
A Hamamatsu tápegységre a program is így, ezen a néven hivatkozik.
8. Kapcsoljuk be a monokromátor hullámhossz léptető egységet - SM.
9. Kapcsoljuk be a Phillips oszcilloszkóp feletti vezérlő egységet (Controll Unit - CU).
A rések nyitását, monokromátor hullámhossz beállítását, pulzáló egységet és a régi lézer triggerelését vezérli.
10. Kapcsoljuk be a szükséges oszcilloszkópo(ka)t. (OP, OT)
Két oszcilloszkóp van, Phillips és Tektronix. A Tektronix gyorsabb, több csatornán fo-gadhat adatokat, a Philipsnek a függőleges felbontása jobb.
11. Indítsuk el a rendszert vezérlő Laser programot:
Indítsuk el a Laser programot, kettőt kattintva a ikonra. Előtte a két oszcilloszkóp és a Hamamatsu tápegység közül legalább egy eszközt be kell kapcsolni.
1.1. Kiegészítések adott típusú mérésekhez
Ha Philips (Ph) oszcilloszkóppal mérünk, akkor szükséges a csatornák inicializálása az F4, majd F3 billentyűk leütésével. A Tektronix (Tek) oszcilloszkópnál erre nincs szük-ség.
Az LKS VE előlapján állítsuk be, ill. ellenőrizzük a rések nyitásának idejét:
• 355 nm-es Quantel lézeres mérésnél (ill. 266 nm-en egyes lövéseknél) pulzálás nélkül 120-130 ms-ot;
• Spectron lézeres méréseknél, ill. Quantel lézeren egyes lövéseknél pulzálással már 30 ms is elég, de nem baj, ha több (30-300 ms);
• Quantel lézeren 266 nm-en (ha a lézer meghatározott frekvenciával bocsát ki fényim-pulzust) 30-50 ms-ot kell beállítani, itt kellemetlen következménnyel járhat, ha a nyitva tartás ideje 100 ms fölött van, ugyanis ekkor a fényzár több lézerimpulsust is beenged.
Ezzel készen állunk a méréshez a Spectron lézert használva még akkor is, ha pulzálást kell alkalmazni (Mérésnél használt legfontosabb billentyűkombinációk: „lövés”
CTRL+F5, képernyőtörlés F2, mentés a Philips oszcilloszkópról F1, a Tektronixról CTRL+F1).
Ha a Quantel lézeren csak emissziót akarunk mérni 355 nm-es gerjesztéssel, akkor az előbb leírtakhoz képest egyetlen eltérés, hogy a „lövés” F5-tel történik.
Ha az időzítő kártyát is használjuk (Quantel lézeres mérések pulzálással vagy mágnes-sel, ill. bármilyen 266 nm-es Quantel lézeres mérés, ahol a lézert folyamatos lövésekkel üzemeltetjük), akkor az időzítőkártyát is üzembe kell helyezni a következő módon.
A kiegészítő panelre rá kell dugni a koax elosztópanel színes szalagkábelét az 1. ábra szerint (a 10 eres színes kábelnek a mellette levő kábellel egy irányba kell állni):
1. ábra. Koax elosztópanel.
A panelen lévő sárga gombot benyomjuk (benyomott állapotban a kártyán keresztül kap triggert az LKS VE [!AXO +110], kiengedett állapotban pedig közvetlenül a számító-géptől [!TRG, !QTR, F5, CTRL+F5]).
NAGYON FONTOS, hogy ha a sárga gombot benyomjuk, akkor – az időzítőkártya sérülékenysége miatt – már semmilyen eszköz nem kapcsolható sem ki sem be, amíg
Ezután a programban egymás után DUPLÁN kattintunk a parancslistán lévő !AXO-val kezdődő sorokra (sorrend fontos!):
!AXO +255
!AXO +23, 96, 130
!AXO +1,33,12,16,39,0,0,66,204,88,27,128,12, 66,75,171,117,2,0, 66,203,49,58,2,0,66, 107,171,117,2,0
!AXO +236
!AXO +18
!AXO +97
Ezt követően a Quantel lézer „Flash Lamp” kapcsolóját állítsuk EXT állásba (kézileg az EXT gomb benyomásával, vagy a $E parancs kiadásával). Ha ezután hallható a flashlámpa 10 Hz-es villogása, akkor a fenti utasítások végrehajtása hiba nélkül megtör-tént. Ellenkező esetben meg kell ismételni az !AXO +255-től kezdődően.
A kártya működését ezután ellenőrizhetjük, ha a Quantel lézer Q-kapcsolóját EXT állás-ba kapcsoljuk, majd a Remote Control Box-on (RCB) megnyomjuk a START gombot (ez ezlőtt legalább 8 s-ig villogni kell a flashlámpának). Ha nem kezd villogni a RCB kijelző led-je, akkor nem vártunk elég időt a flaslámpa villogásával, ilyenkor nyomjuk meg újra a START gombot. Ezután a !AXO +110 parancs kiadása után a lézernek lőnie kell, ha nem lő, akkor ellenőrizni kell a KOAX elosztópanel csatlakozásait (KOAX kábellel ösz-sze kell kötni a panel O1 kimenetét a Quantel Flash Lamp IN bemenetével; a lézer Flash Lamp OUT kimenetét a panel G1 bemenetével; valamint a panel O5 outputját a lézer Q-SWITCH IN bemenetével). Ha ezután sincs lézerlövés, akkor valószínűleg a kártyával van probléma. Ha lövés van, de a fényzárak nem nyitnak, akkor a hiba kezelését ld. a fényzárak vezérlésének hibalehetőségeinél.
Az előző bekezdésben leírtak szükségesek akkor, amikor a Quantel lézer egyes lövéseit akarjuk szinkronizálni a pulzáláshoz vagy a mágneshez. Ebben az esetben a lézerlövés menete:
• Flash Lamp „EXT” állásba kapcsolása (vagy $E utasítás).
• Q-Switch „EXT” állásba kapcsolása (vagy $QE utasítás).
• Minimum. 8 s várakozás után a Quantel RCB-n „START”-gomb megnyomása.
• Lövések !AXO +110 utasítással.
• Adatmentés az oszcilloszkóptól függően F1 (Ph) vagy CTRL+F1 (Tek).
• A lézer leállítása $M vagy !QMA utasítással vagy kézileg a Flash Lamp „MAN”
gombbal.
A 266 nm-es lézergerjesztést igénylő mérés kivitelezése annyiban tér el az előzőtől, hogy itt a Q-kapcsolót nem kell „EXT” állásba kapcsolni. (A lézer itt meghatározott frekvenci-án bocsát ki fényimpulzust.) A kivitelezés ekkor:
• Flash Lamp „EXT” állásba kapcsolása (vagy $E utasítás).
• Q-Switch „INT” állásba kapcsolása (vagy $QI utasítás) a lednek nem kell világítani!
• Minimum 8 s várakozás után a Quantel RCB-n „START”-gomb megnyomása.
• Lövések !AXO +110 utasítással.
• Adatmentés az oszcilloszkóptól függően F1 (Ph) vagy CTRL+F1 (Tek).
• A lézer leállítása $M vagy !QMA utasítással vagy kézileg a Flash Lamp „MAN”
gombbal.
2. Oszcilloszkópok ismertetése 2.1. Philips oszcilloszkóp
2.1.1. Képernyőpontok átvétele
A Philips oszcilloszkóp a függőleges képernyőosztást 100 pontra bontja fel, míg a víz-szinteset 400-ra. Az origó a képernyő bal szélén a középső vízszintes osztásnál van. Tehát adatátvételkor a kijelző legalján lévő pontok -400-as, míg a kijelző tetején lévő pontok +400-as értékként kerülnek elmentésre (2. ábra.) függetlenül a beállított érzékenységtől és elto-lástól. (Függőlegesen 4-4 képernyőosztás van az origó alatt ill. felett.)
(0,0) (400,0)
(-400,0)
Idõ
U
2. ábra. A Philips oszcilloszkóp kijelzője.
Vízszintesen a képernyő 10 osztást tartalmaz, azaz 10×400=4000 pontot. Eltérően a Tektronix oszcilloszkóptól, két csatorna esetén ez nem jelent kétszer 4000 pontot, hanem ilyenkor minden második (páros) pont a B csatornához tartozik, míg a páratlan pontok az A csatornához. A pontok hasonlóképpen oszlanak meg akkor is, ha képernyőtörlés nélkül ve-szünk fel két jelet egymás után, vagyis a páratlanadik pontok tartoznak az előbb felvett jelhez (olyan mintha ezt az A csatornán mértük volna, a később felvett jelet pedig a B csatornán).
Emiatt nagyon fontos, hogy két trigger között mindig töröljünk képernyőt.
Adatmentéskor általában nem mentjük el az összes pontot, hanem csak a pontok felét, negyedét, vagy a nyolcadát (Ritkítás vagy CNT = 2, 4, 8), ekkor rendre 2000, 1000, 500 pont kerül elmentésre. Két csatornás mentés esetén e pontok fele az A csatornáról, fele a B csator-náról átvett pont.
Mj.: CNT=8 esetén, ha egy csatornáról mentünk, akkor az 1, 9, 17, ... pontokat, míg ha két csatornáról mentünk, akkor A csatornára az 1, 17, 33, ...; B csatornára a 2, 18, 34, ... pon-tokat menti el.
2.2. Tektronix oszcilloszkóp
2.2.1. Képernyőpontok átvétele
A tektronix oszcilloszkóp a függőleges képernyőosztást 25 pontra bontja fel, míg a víz-szinteset 50-re. Az origó a képernyő bal szélén a középső vízszintes osztásnál van. Tehát adatátvételkor a kijelző legalján lévő pontok -100-as, míg a kijelző tetején lévő pontok +100-as értékként kerülnek elmentésre függetlenül a beállított érzékenységtől és eltolástól.
(Függőlegesen 4-4 képernyőosztás van az origó alatt ill. felett.)
Vízszintesen a képernyő 10 osztást tartalmaz, azaz 10×50=500 pontot. Eltérően a Philips
Ennél az oszcilloszkópnál nem oldható meg az, hogy ritkítsuk az adatpontokat, de lehető-ség van arra, hogy több pontot vegyünk fel, mint ami a kijelzőn látszik. Pl. rögzíthetünk 1500 pontot (30 képernyőosztás). Ilyenkor ugyan az összes pont elmenthető, de természetesen egyidőben csak 10 osztás látható.
Megadható még egy adatpont mérete is (Tektronix/SetDataSave/BytesPerPoint 12. ol-dal). Ha értéke 1, akkor pontonként egy byte méretű (-128 és +127 közé eső) adatokat hoz át.
Ha értéke 2, akkor az adatpontok értéke -32768 és +32767 közé fog esni. Ez utóbbinak csak átlagoló mód (Tektronix/SetAcquisionMode/Average) esetén van értelme.
Ld. még 3.2.5. Tektronix menü c. fejezet.
3. A Laser program használata 3.1. Általános elvek
3.1.1. A program főablaka
3. ábra. A Laser program főablaka.
3.1.2. A parancsok kiadása
A programból a legfontosabb parancsok négy féle képpen érhetők el:
• Menüből (A továbbiakban, ha vastag betűs szöveget választok el / jellel, akkor ez azt mutatja, hogy a parancsot menüből hogyan lehet elérni. Elöl áll a főmenü neve, a / után pedig az almenü neve. Tehát Főmenünév/Almenünév)
• Billentyű kombinációval (A menüben megfigyelhető, hogy melyek ezek) Ablak neve
Menüsor
Szalag Ikon
Maximalizáló gomb Minimalizáló gomb Parancsmező
Status sor Parancslista
• Ikonokkal (A menü alatt lévő ún. „szalag”-on lévő ikonok. Ezekre mindig csak egyet kell kattintani.)
• Közvetlen parancsokkal (A parancsok beírására a szalag alatti szövegmező az ún.
parancsmező szolgál. A továbbiakban az ily módon kiadandó parancsokat a szöveg-ben eltérő betűtípussal fogom jelölni.). Ennek a módszernek nagy előnye, hogy bármilyen oszcilloszkóp parancs kiadható, olyan is, amelyik menüből nem ér-hető el, valamint makrók írhatók (ld. még Makróírás c. fejezet).
Pl. a Quantel Lasernek a következő módon lehet trigger jelet adni
• Laser/TrigQuantel (Tehát a Laser főmenüből kell a TrigQuantel almenüt választa-ni),
• F5 billentyű leütésével,
• A szalagon a QTr felíratú ikonra kattintva,
• A szalagon a QTr felíratú ikonra kattintva,