Fluorescencia inducida por láser

La fluorescencia inducida por láser ( LIF ) o fluorescencia estimulada por láser ( LSF ) ^{[ 1 ]} es un método espectroscópico en el que un átomo o molécula se excita a un nivel de energía superior mediante la absorción de luz láser , seguida de la emisión espontánea de luz. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Fue descrita por primera vez por Zare y colaboradores en 1968. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

La fluorescencia inducida por láser (LIF) se utiliza para estudiar la estructura de las moléculas, detectar especies específicas y visualizar y medir flujos. La longitud de onda se suele seleccionar para que sea aquella en la que la especie presenta su mayor sección transversal . Tras un breve lapso de tiempo, generalmente del orden de nanosegundos a microsegundos, la especie excitada decae espontáneamente y emite un fotón con una longitud de onda mayor que la de excitación. Esta luz fluorescente se registra típicamente con un tubo fotomultiplicador (PMT), un dispositivo de carga acoplada (CCD) o fotodiodos filtrados.

Existen dos tipos diferentes de espectros: espectros dispersos y espectros de excitación.

Los espectros dispersos se obtienen con una longitud de onda de láser fija, como se describió anteriormente, y se analiza el espectro de fluorescencia. Por otro lado, los barridos de excitación recogen la luz fluorescente a una longitud de onda de emisión fija o a un rango de longitudes de onda. En este caso, se modifica la longitud de onda del láser.

Una ventaja sobre la espectroscopia de absorción es que permite obtener imágenes bidimensionales y tridimensionales, ya que la fluorescencia se produce en todas las direcciones (es decir, la señal de fluorescencia suele ser isotrópica). La relación señal-ruido de la señal de fluorescencia es muy alta, lo que proporciona una buena sensibilidad al proceso. Además, permite distinguir entre varias especies, puesto que la longitud de onda del láser se puede ajustar a una excitación específica de una especie determinada, que no comparten otras especies.

La fluorescencia inducida por láser (LIF) es útil para el estudio de la estructura electrónica de las moléculas y sus interacciones. También se ha aplicado con éxito para la medición cuantitativa de concentraciones en campos como la combustión , el plasma , la pulverización y los fenómenos de flujo (como la velocimetría de marcaje molecular ), permitiendo en algunos casos la visualización de concentraciones hasta niveles nanomolares. La fluorescencia inducida por LED se ha utilizado in situ para delimitar la contaminación por hidrocarburos aromáticos como módulo adicional de un penetrómetro de cono y también como un recurso percusivo.

• Detección de pureza ^{[ 6 ]}
• Diagnóstico óptico de tumores
• Imágenes de especímenes paleontológicos ^{[ 1 ]}
• Detección y cuantificación de biomoléculas y procesos biológicos (por ejemplo, secuenciación de ADN , análisis de proteínas traza , productos de reacción en cadena de la polimerasa y análisis de células individuales ) ^{[ 7 ] [ 5 ]}
• En el diagnóstico de plasma , que mide propiedades del plasma como la función de distribución de iones y la difusión y convección del espacio de velocidad en un plasma ^{[ 8 ] [ 9 ]}
• Se utiliza a menudo en el diagnóstico de la combustión para detectar radicales de corta duración que se producen en la zona de reacción, como el OH ^{[ 10 ] [ 11 ].}

• Microscopio de fluorescencia
• Fluorescencia planar inducida por láser
• Espectroscopia láser ultrarrápida