Ultra-fast lasers towards TRIR spectroscopy

A espectroscopia de infravermelho resolvida no tempo (TRIR) é uma técnica importante para o estudo de dinâmicas moleculares ultrarrápidas e propriedades de materiais. Possibilita um entendimento profundo sobre processos químicos, como a formação de estruturas de DNA e reações relevantes para o desenvolvimento de medicamentos. Esta tese estabelece um sistema de espectroscopia TRIR no Laboratório de Laser Intenso (L2I), sob o Grupo de Lasers e Plasmas (GoLP) no Instituto de Fusão Nuclear (IPFN). O nosso laboratório conta com um sistema de laser de 3 μm de alta energia com 6,5 W de potência média, 40 fs de duração de pulso e taxa de repetição de 100 kHz, além de um sistema de 1,030 μm capaz de atingir pulsos de 100 fs.

Com estes sistemas de lasers ultrarrápidos, podemos monitorizar estados transitórios subpicose-gundos de moléculas, avançando a nossa compreensão das interações moleculares rápidas. Testes iniciais foram realizados utilizando rodamina 6G como sistema modelo, com o laser de 1,030 μm como pulso de excitação da amostra e 515 nm como um pulso sonda. Os resultados demonstram o potencial de nosso sistema para estudos resolvidos no tempo de sistemas moleculares complexos.

Com estes recursos únicos, o nosso laboratório está posicionado para fazer contribuições significativas no campo da espectroscopia TRIR ultrarrápida, com aplicações que variam da pesquisa científica básica à inovação industrial. Este trabalho prepara estabelece a possibilidade de explorar processos dinâmicos em nível molecular, capaz de fornecer dados valiosos para áreas como ciência dos materiais e bioquímica.