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이미지 또는 미러 이미지? 펨토초 레이저에 의한 키랄 인식

펨토초 레이저 펄스는 독특한 특성을 가지고있어 키랄 인식에 적합합니다. 이 펄스는 일반적으로 10-15 펨토초 (10-15 초 1 초)의 순서에 따라 매우 짧으며 피크 전력이 매우 높습니다. 이러한 특성의 조합을 통해 Femtosecond 레이저는 두 번째 고조파 생성 (SHG)과 같은 재료의 비선형 광학 공정을 유도 할 수 있습니다. SHG는 동일한 주파수의 2 개의 광자가 주파수의 두 배의 단일 광자로 변환되는 과정입니다. SHG의 효율은 물질의 분자 구조에 매우 민감하며, 키랄 분자와 그들의 거울 이미지를 구별하는 데 사용될 수 있습니다.

펨토초 레이저 펄스가 키랄 분자에서 발생하는 경우, 레이저 광은 분자의 전자와 상호 작용하여 비선형 광학 반응을 유도합니다. 두 분자의 전자가 다른 방식으로 배열되기 때문에이 반응은 키랄 분자와 그 미러 이미지에 대해 다릅니다. 결과적으로, 키랄 분자와 그 미러 이미지의 SHG 효율은 다를 것입니다. 이 차이는 두 분자를 구별하는 데 사용될 수 있습니다.

펨토초 레이저 기반 키랄 인식은 전통적인 키랄 인식 방법에 비해 여러 가지 장점이 있습니다. 이러한 장점에는 다음이 포함됩니다.

* 높은 감도 : 펨토초 레이저 기반 키랄 인식은 매우 민감하며 매우 적은 양의 키랄 분자를 감지하는 데 사용될 수 있습니다.

* 특이성 : 펨토초 레이저 기반 키랄 인식은 매우 구체적이며 매우 유사한 키랄 분자를 구별하는 데 사용될 수 있습니다.

* 속도 : 펨토초 레이저 기반 키랄 인식은 매우 빠르며 샘플을 실시간으로 분석하는 데 사용할 수 있습니다.

* 비파괴 : 펨토초 레이저 기반 키랄 인식은 비파괴 적이며 분석중인 샘플을 손상시키지 않습니다.

펨토초 레이저 기반 키랄 인식은 키랄 분자 분석을위한 강력한 도구입니다. 그것은 전통적인 키랄 인식 방법에 비해 많은 장점이 있으며, 화학, 생물학 및 의학 분야에서 점점 더 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다.

다음은 펨토초 레이저 기반 키랄 인식이 어떻게 작동하는지에 대한 자세한 설명입니다.

펨토초 레이저 펄스가 분자에서 발생하는 경우, 레이저 광은 분자의 전자와 상호 작용하여 비선형 광학 반응을 유도합니다. 이 반응은 다른 유형의 분자에 대해 다르며 키랄 분자와 그들의 거울 이미지를 구별하는 데 사용될 수 있습니다.

키랄 분자의 SHG 효율은 다음 방정식에 의해 주어진다.

$$ \ eta_ {shg} \ propto | \ chi^{(2)} |^2 $$

여기서 \ (\ chi^{(2)} \)는 2 차 비선형 광학 감수성입니다. 2 차 비선형 광학 감수성은 재료의 비선형 광학 반응을 설명하는 텐서입니다. 3 위 텐서로 3 개의 지수가 있음을 의미합니다. 2 차 비선형 광학 감수성의 지표는 레이저 광의 전기장의 세 방향에 해당합니다.

키랄 분자의 경우, 2 차 비선형 광학 감수성은 대칭이 아닙니다. 이는 키랄 분자의 SHG 효율이 레이저 광의 전기장의 다른 방향에 대해 다를 수 있음을 의미합니다. 대조적으로, 비-이종 분자에 대한 2 차 비선형 광학 감수성은 대칭이며, 비 치유 분자에 대한 SHG 효율은 레이저 광의 전기장의 모든 방향에 대해 동일 할 것이다.

키랄 분자와 비-카이랄 분자 사이의 SHG 효율의 이러한 차이는 두 유형의 분자를 구별하는 데 사용될 수있다. 분자 샘플에 대한 SHG 효율을 측정함으로써, 분자가 키랄 또는 비-치랄인지 여부를 결정할 수있다.

펨토초 레이저 기반 키랄 인식은 키랄 분자 분석을위한 강력한 도구입니다. 매우 민감하고 구체적이며 빠르며 비파괴적인 기술입니다. 화학, 생물학 및 의학 분야에서 점점 더 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다.

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