Les interfaces sont le lieu où se produisent des processus moléculaires critiques qui peuvent dicter la chimie de tout un système macroscopique. Alors que les techniques spectroscopiques conventionnelles sont limitées par leur manque de spécificité de surface, la spectroscopie à génération de fréquence somme (SFG) est une technique optique non linéaire de second ordre spécifiquement utilisée pour les études in situ de la physique des interfaces.
Principe de la génération de fréquence somme
Cette technique nécessite un chevauchement temporel et spatial entre une sonde infrarouge moyen et une pompe visible sur l’échantillon. Un signal SFG est alors généré à une fréquence qui correspond à la somme des deux fréquences des champs incidents. Cela permet de convertir l’empreinte moléculaire d’intérêt de l’infrarouge moyen, où elle est difficile à observer, vers le visible, où des méthodes de détection peu coûteuses, rapides, pratiques et efficaces sont disponibles. Les propriétés du faisceau SFG fournissent la composition, les distributions d’orientation et les informations structurelles des molécules aux interfaces gaz-solide, gaz-liquide et liquide-solide.
La pompe visible doit être spectralement étroite pour atteindre une résolution spectrale suffisante et ainsi distinguer les empreintes vibrationnelles des espèces. Cependant, alors que le balayage d’impulsions infrarouges moyennes à bande passante étroite était autrefois la configuration moderne la plus courante, les systèmes OPA infrarouges moyens à large bande sont désormais utilisés comme sonde pour couvrir une large gamme de vibrations moléculaires, généralement de 1 000 à 4 000 cm-1.
Les systèmes OPA à infrarouge moyen Fastlite twinStarzz pompés par SatsumaX ou Tangor sont des outils idéaux pour cette application, combinant un rendement élevé et des taux de répétition élevés pour permettre des rapports signal/bruit plus élevés et des temps d’acquisition plus courts. L’approche unique de twinStarzz permet de générer des impulsions infrarouges moyennes énergétiques et à large bande avec une simplicité, une fiabilité et une efficacité sans précédent. La pompe visible à bande passante étroite est générée via une génération innovante de seconde harmonique (SHG) de la pompe à ytterbium.
