本书所使用的装置为同济大学生命科学与技术学院自主研制的纳秒级激光闪光光解装置，其原理如图2-1所示，它由五个相对独立的系统组成，分别为激光光源系统、检测光源系统、透镜组、光电信号接收与转换系统、信号控制与分析系统。该平台的检测波长范围是280～800nm，包含了近紫外、可见和近红外的波长。这一平台在检测和研究物质的三重激发态和光致电离方面有独到的优势。该装置是完全自行研制、自行组装，拥有自主知识产权，在信号稳定性、信噪比控制、样品分析能力和软件实时处理能力上都达到国内领先水平。结合同济大学生命科学与技术学院的研究优势，近5年来，本课题组已利用该装置开展了多项研究，取得阶段性研究成果［112-120］。

激光源采用固体晶体激光器（J1K1Laser System 2000Neodymium／YAG），它可以产生1 064nm（800mJ）的激光，通过转换之后，可以产生532nm（360mJ），355nm（240mJ）和266nm（80mJ）的激光，脉冲宽度3～6ns。

图2-1　纳秒级时间分辨吸收激光闪光光解装置原理图

分析光源采用的是300W的氙灯，引入一种氙灯瞬时加亮技术，在激光脉冲触发的瞬间，根据检测灵敏度的需要，在数毫秒内通过大电容脉冲放电系统使氙灯的亮度增加至原来的100倍，这样，系统检测的信噪比可以提高近十倍，有利于弱瞬态信号的检测，可探测的瞬态产物寿命一般不超过2ms。从氙灯光源发出的分析光通过透镜聚焦后照射到样品池上，样品池是由10mm×10mm透明进口高纯石英制作而成，壁厚为1.2mm。(www.daowen.com)

激光闪光光解的时序设计如下：首先输入快门脉冲使快门开启，输入氙灯加亮脉冲，在加亮脉冲起点后200μs输入反馈补偿脉冲，加亮起点后300μs触发激光脉冲，同时输出加亮电压取样脉冲，记录加亮电压，用光导纤维传送激光至光电倍增管转换成电信号，最后电信号触发数字示波器记录瞬态吸收信号，此为一个循环结束。

包含瞬态信号的分析光透过样品池后，再经过透镜组聚焦到单色仪上，然后通过光电倍增管将光信号转变为电信号并进行放大，使用Agilent 54830B数字示波器记录数据，数据存入计算机，用自编软件Photolysis Studio进行数据处理。

该系统中，激光作为激励源，促使瞬态反应的发生。从图2-1中可以看出，激光光源与分析光是垂直交叉的。控制器用来控制分析光的导通和激光的触发。在非触发的状态下，平台中的快门呈关闭状态，分析光被快门挡住。控制器发出触发指令的瞬间，快门打开，分析光瞬间加亮并透过快门，与之同时，激光器被触发，发出的激励光源打到样品上，促使反应的发生。这样，透过样品池的分析光就包含了化学反应的信号。