Desenvolvimento e avaliação de sistema de espectroscopia de lente térmica com filtro espacial do tipo eclipse

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: ESTUPIÑÁN LÓPEZ, Carlos Eliécer
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/40734
Resumo: ARAUJO, Renato Evangelista de, também é conhecido(a) em citações bibliográficas por: DeAraujo RE. & ESTUPIÑÁN LÓPEZ, Carlos Eliécer, também é conhecido(a) em citações bibliográficas por: C. E. Estupiñán.
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Agentes de contraste fluorescentes são explorados em diversas áreas da saúde, sendo usados na geração de imagens de microscopia celular e de tecidos, em diagnóstico por citometria e em biosensores ópticos. Na caracterização de materiais fluorescentes, a determinação da eficiência quântica de fluorescência é de grande importância. Para a obtenção da eficiência quântica de fluorescência de um material destaca-se a técnica de espectroscopia de lente térmica, que não depende do uso de amostra de referência e que apresenta boa sensibilidade para avaliação de amostras com baixa eficiência quântica (< 80%). Esta técnica, que requer o uso de lasers com potência de excitação da ordem de 10,0 mW, apresenta limitações na caracterização de amostras com baixa concentração de fluoróforos (< 10−4M) (escrito de outra forma <10ˆ(-4)M). O novo sistema de espectroscopia de lente térmica baseado no uso de um filtro espacial do tipo Eclipse, apresentado nesse trabalho, supera essas limitações. Este novo sistema foi avaliado mensurando a eficiência quântica de Rodamina 6G, validando a técnica com a obtenção de valores reportados na literatura. Neste trabalho também é apresentada a caracterização da eficiência quântica dos Pontos Quânticos de Telureto de Cádmio (CdTe) em função das seguintes variáveis: concentração do fluoróforo; pH da amostra; potência de excitação (por um ou dois fótons) da suspensão. A introdução do filtro tipo eclipse no sistema de espectroscopia de lente térmica produziu um aumento de ≈ 14 vezes na sensibilidade do sinal de lente térmica de dois feixes no modo descasado, e um aumento na sensibilidade da relação sinal ruído de 300% no sistema de lente térmica com um feixe. Também neste trabalho se estabelece requisitos direcionando a construção de espectrômetro de lente térmica portável, para uso por profissionais que não possuam um treinamento especializado em óptica.CAPESIn this work an eclipse detection thermal lens spectroscopy system was designed, developed and evaluated to determine the quantum efficiency of luminescent materials. Fluorescent contrast agents are applied in various health areas, used in tissue and cell microscopy imaging, cytometric diagnostics and optical biosensors. In the characterization of fluorescent materials, determination of quantum fluorescence efficiency is very important. In order to obtain the quantum fluorescence efficiency of a material, the thermal lens spectroscopy technique stands out, which does not depend on the use of reference samples and presents good sensitivity for evaluating samples with low quantum efficiency (< 80%). This technique, requires the use of lasers with an excitation power of the order of 10.0 mW, has limitations in the characterization of samples with low concentration of fluorophores (< 10−4M) (otherwise <10ˆ(-4)M). The new thermal lens spectroscopy system based on the use of an Eclipse type spatial filter introduced in this work, overcomes these limitations. This new system was evaluated measuring the quantum efficiency of Rhodamine 6G, validating the technique with values reported in the literature. This work also presents the quantum efficiency characterization of the cadmium telluride quantum dots (CdTe) as a function of the following variables: fluorophore concentration; pH of sample; excitation power (by one or two photons) of the suspension. The introduction of the eclipse- type filter into the thermal lens spectroscopy system produced an increase of ≈ 14 times in the sensitivity of the two-beam thermal lens signal in mismatched mode, and an increase in sensitivity of the signal-to-noise ratio of 300% in the single beam thermal lens system. Also in this work, requirements are set for the construction of a portable thermal lens spectrometer for use by professionals who do not have specialized optical training.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia EletricaUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia ElétricaEspectroscopia de lente térmicaEficiência quânticaFluorescênciaPontos quânticosDesenvolvimento e avaliação de sistema de espectroscopia de lente térmica com filtro espacial do tipo eclipseinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPECC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/40734/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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