Espectroscopía coherente anti-Stokes Raman
La espectroscopia coherente anti-Stokes Raman , también llamada espectroscopia de dispersión coherente anti-Stokes Raman ( CARS ), es una forma de espectroscopia utilizada principalmente en química , física y campos relacionados. Es sensible a las mismas firmas vibratorias de moléculas que se ven en la espectroscopia Raman , típicamente las vibraciones nucleares de enlaces químicos. A diferencia de la espectroscopia Raman, CARS emplea múltiples fotones para abordar las vibraciones moleculares y produce una señal coherente . Como resultado, CARS es órdenes de magnitud más fuerte que la emisión Raman espontánea. CARS es un proceso óptico no lineal de tercer orden que involucra treshaces: un haz de bombeo de frecuencia ω p , un haz de Stokes de frecuencia ω S y un haz de sonda a frecuencia ω pr . Estos haces interactúan con la muestra y generan una señal óptica coherente en la frecuencia anti-Stokes (ω pr + ω p -ω S ). Este último se mejora de forma resonante cuando la diferencia de frecuencia entre la bomba y los haces de Stokes (ω p -ω S ) coincide con la frecuencia de una resonancia Raman , que es la base del mecanismo de contraste vibratorio intrínseco de la técnica . [1] [2]
La espectroscopia Coherente Stokes Raman ( CSRS pronunciado como "tijeras") está estrechamente relacionada con la espectroscopia Raman y los procesos láser. Es muy similar a CARS excepto que usa un haz de estimulación de frecuencia anti-Stokes y se observa un haz de frecuencia de Stokes (lo opuesto a CARS).
En 1965, dos investigadores del Laboratorio Científico de Ford Motor Company , PD Maker y RW Terhune, publicaron un artículo en el que se informó por primera vez sobre el fenómeno CARS. [3] Maker y Terhune utilizaron un láser de rubí pulsado para investigar la respuesta de tercer orden de varios materiales. Primero pasaron el haz de rubí de frecuencia ω a través de un cambiador Raman para crear un segundo haz en ω-ω v , y luego dirigieron los dos haces simultáneamente sobre la muestra. Cuando los pulsos de ambos haces se superpusieron en el espacio y el tiempo, los investigadores de Ford observaron una señal en ω + ω v, que es la señal CARS desplazada al azul. También demostraron que la señal aumenta significativamente cuando la diferencia de frecuencia ω v entre los haces incidentes coincide con una frecuencia Raman de la muestra. Maker y Terhune llamaron a su técnica simplemente "experimentos de mezcla de tres ondas". El nombre de espectroscopia coherente anti-Stokes Raman fue asignado casi diez años después, por Begley et al. en la Universidad de Stanford en 1974. [4] Desde entonces, esta técnica óptica no lineal sensible a las vibraciones se ha conocido comúnmente como CARS.
