研究目的
利用等离子体结构增强二次谐波（SHG）对表面化学的传感性能，特别是用于检测固/液界面（如电池电极）处的微小变化。
研究成果
等离子体激元结构能显著增强二次谐波信号，从而实现对固液界面微小变化的检测。该方法有望用于密闭电池内化学变化的原位及工况监测，在电池研究和生物分析领域具有应用潜力。
研究不足
该技术的灵敏度取决于等离子体结构增强二次谐波信号的能力，且该方法可能需要对不同界面或溶剂进行优化。
1：实验设计与方法选择：
利用金电极上刻蚀的等离子体结构增强二次谐波信号，以监测液/电极界面的变化。
2：样品选择与数据来源：
采用特制自制电解池，以二甲氧基乙烷（DME）为溶剂监测液/电极界面变化。
3：实验设备与材料清单：
包括锁?？傻餍愁驯κす馄?、金基底刻蚀等离子体结构及定制溶剂测量电解池。
4：实验流程与操作步骤：
通过有无环境暴露条件下的二次谐波测量检测DME中的水痕量。
5：数据分析方法：
利用偏振分辨采集和光谱分析评估界面变化的二次谐波响应。
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Ti:Sapphire laser
Spectra-Physics Mai-Tai HP
Spectra-Physics
Used for generating SH signal in the experiment.
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half-wave plate
HWP
Thorlabs
Used for rotating the incident polarization angle.
-
polarizing beam splitter
PBS
Thorlabs
Used for separating the emitted SH signal into two different detection channels with orthogonal polarization components.
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inverted microscope
IX73 series
Olympus
Used for directing the fundamental laser light into the sample.
-
objective lens
50×
Olympus
Used for allowing plasmonic excitation and collection of the emitted signal.
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piezo positioning stage
XY positioning series
Piezosystem
Used for raster scanning the sample surface to collect SH intensity maps.
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avalanched photodiodes
APD
Laser Components
Used for detection of the SHG signal.
-
dichroic mirror
DM
Chroma
Used for spectrally separating the fundamental excitation beam from the emitted SHG signal.
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short-pass and band-pass filters
SPF and BPF
Semrok
Used for further spectral filtration of the fundamental beam, two-photon excited fluorescence (TPEF) and other two-photon processes.
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spectrograph
Shamrock 303i
Used for measuring the emitted spectrum signal.
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EMCCD camera
Andor Newton
Used for detecting the emitted spectrum signal.
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