Transientes Absorptionsmikroskop

Die Universität Regensburg (Auftraggeber) plant für das interdisziplinäre Forschungszentrum ?Regensburg Center for Ultrafast Nanoscopy? (RUN) die Beschaffung eines neuen transienten Absorptionsmikroskops (TAM) bestehend aus einem Hochleistungsultrakurzpuls-Lasersystems mit hoher Durchschnittsleistung (20 Watt) und Wiederholraten von bis zu 1 MHz, einem durchstimmbaren Optisch Parametrischen Verstärker und einem Pump-Probe Spektrometer mit Mikroskopiemodul. Der Ytterbium-basierte Laser mit Freistrahloptik soll bei einer Zentralwellenlänge von ca. 1030 nm Impulse mit einer Dauer von weniger als 190 fs emittieren. Mittels Pulspicker soll weiterhin die Durchschnittsleistung reduziert, oder die Impulsenergie auf bis zu 2 mJ erhöht werden können. Zu den wichtigsten Anforderungen gehört ein TEM00-Modenprofil und sehr gute Strahlqualität M², deren Wert unter 1,3 liegen soll. Ebenso wichtig sind höchste Kurz- und Langzeitstabilität des gesamten Systems, insbesondere hinsichtlich der Ausgangsleistung, der Impulsenergie und der Strahllagenstabilität (Richtung und Position). Zusätzlich soll ein optisch parametrischer Verstärker beschafft werden, welcher vom Yb-basierten Laser gepumpt werden kann. Hierzu sollen bereits weniger als 20 ?J an Impulsenergie ausreichen, um den kompletten sichtbaren Spektralbereich bis ins Nahinfrarot fast lückenlos abzudecken (ca. 520 ? 900 nm). Die mittels motorisierter Ansteuerung abstimmbaren Impulse sollen je nach Zentralwellenlänge typischerweise 25 - 100 fs lang sein und eine Stabilität der Impulsenergie besser als 2 % besitzen. Um den Wellenlängenbereich zu erweitern, soll über eine Frequenzverdopplereinheit (SHG) der Wellenlängenbereich nochmals halbiert werden, wodurch zusätzlich ein erweiterter Abstimmbereich von 260 ? 450 nm zur Verfügung steht. Die Pump-Probe-Anregung des Lasersystems soll mit einem ultraschnellen transienten Absorptionsspektrometer kombiniert werden, welches zusätzlich über ein Mikroskopie Modul verfügen soll. Das Spektrometer muss den sichtbaren Wellenlängenbereich abdecken und Verzögerungen von bis zu 8 ns zwischen Pump und Probestrahl ermöglichen. Die zeitliche Auflösung soll dabei weniger als 10 fs betragen und das Mikroskopiemodul soll eine räumliche Auflösung von 5 µm erreichen. Für eine optimale Performance und eine nachweisliche Kompatibilität der Software sollen der Laser, Verstärker und Spektrometer mit Mikroskopie Modul vom gleichen Hersteller beschafft werden. Die Funktionalität der Kombination muss im Feld erwiesen und durch Referenzen ausgewiesener Experten belegt sein, um weltweit kompetitive Spitzenforschung zu ermöglichen.

Transientes Absorptionsmikroskop