펨토초 형광 Up-conversion 현미경(Femtosecond Fluorescence Up-Conversion Microscope)

전문가 제언

□ fs Up-conversion 현미경은 이처럼 ~400㎚ 정도의 공간분해능을 가지고 있어서 이와 같은 적은 크기의 미결정 내에서도 그 여기위치를 바꾸어주면서 형광이 동적으로 변화하는 모습을 측정할 수 있게 한다. α-페릴렌의 미결정 중의 각점에서 형광의 동적인 변화 모습을 측정하고 관측된 자유 엑시톤의 수명을 2차원 화상으로 제공할 수 있으며 수명이 짧은 영역과 긴영역을 구분해서 나타내 준다. 약 20㎛의 미결정 중에서 위치에 따라 자유 엑시톤의 수명은 1.6~3.2ps의 범위에서 변화하고 있다. 이와 같이 광학적으로 균일하게 보이는 미결정 중에서도 자유 익시톤의 수명이 변화하는 불균질성이 존재한다는 사실을 극명하게 보여 주고 있는데 초고속 반응에서 나타나는 수명의 측정을 관측계의 균질성에 관계없이 가능하게 해준다는 사실을 알 수 있다.

□ 고강도 레이저 조사에 의해 손상을 받은 실험결과로부터 수명의 차이는 국소적인 격자결함에 의한 것으로 해석되며 이렇게 얻어진 현미경 사진으로부터 미결정을 엑시톤의 수명에 따라 이미지화한 미결정 사진이라고 볼 수 있으며 이 사진을 형광수명 이미지(FLIM)의 하나라고 볼 수도 있다. 이 사실은 fs 형광 다이나믹스를 기반으로 하는 물질의 가시화가 가능하게 되었음을 의미한다.

□ 본글은 최근 개발된 fs Up-conversion 현미경의 원리, 장치와 성능 및 몇 가지의 측정 예를 소개한 것으로 이 fs대의 시간분해능과 nm 크기의 공간분해능을 최초로 실현시킨 예로서 형광분광의 가장 기본적인 분광법이며 동시에 가장 강력한 분광법의 하나이기도 하다. 미소영역의 fs 형광의 다이나믹스 관측을 가능하게 하는 이 현미경은 앞으로 머지않은 장래에 고도의 물성을 찾고 있는 나노 과학이나 기술(nano science and technology)연구 분야의 유력한 연구수단의 하나로 자리잡고 강력한 힘을 발휘할 수 있을 것으로 믿어진다.

저자

Tatsuya FUJINO ; Tahei TAHARA

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

기초과학

연도

2004

권(호)

33(12)

잡지명

광학(G134)

과학기술
표준분류

기초과학

페이지

694~700

분석자

마*일

분석물

• 펨토초 형광 Up-conversion 현미경.pdf [187,667 byte]

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