Zeitaufgelöste und molekulare Photophysik

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurden mit verschiedenen Methoden der zeitaufgelösten Spektroskopie molekulare Parameter verschiedener Farbstoffe aufgeklärt. Mit Hilfe von zweiphotonenangeregter Fluoreszenzanisotropie konnte gezeigt werden, dass der S0 ! S2- Übergangstensor von Terrylen nicht rein totalsymmetrisch ist, da er Nebendiagonalelemente beinhaltet. Merocyanin 540 wurde mit zeitaufgelöster Doppelresonanzspektroskopie untersucht. Die beobachtete intensitätsabhängige Effizienz der Fluoreszenzlöschung weist auf transiente Zweiphotonenanregung hin. Für das Doppelresonanzexperiment wurde ein Messmodus programmiert, der die Untersuchung von – photophysikalisch gesehen – langsamen Prozessen wie Phosphoreszenz und Triplettquenching ermöglichen soll. Für diesen Modus geeignete Farbstoffe zeigen reversed intersystem crossing (RISC), sie kehren also nach transienter Anregung aus dem Triplettzweig in den Singulettzweig zurück. Die an Merocyanin durchgeführten Experimente litten unter der geringen Quantenausbeute des RISC. Zur Überwindung der experimenteller Hindernisse werden hard- und softwareseitige Verbesserungen vorgeschlagen.

The present work employs different time-resolved spectroscopic methods on several fluorophores to ascertain some of their molecular parameters. Two-photon excited fluorescence anisotropy revealed off-diagonal elements in the S0!S2 transition tensor of Terrylene, ruling out a totally symmetric transition. Merocyanine 540 was examined using time-resolved double resonance spectroscopy. The intensity dependent efficiency of the fluorescence depletion hints to a transient two-photon excitation. The double resonance experiment includes a measurement mode programmed to examine phosphorescence and triplet quenching, phenomena which are slow compared to photophysical timescales. Suitable fluorophores are capable of reversed intersystem crossing (RISC), meaning they return to the singulet branch upon transient excitation in the triplet branch. The experiments conducted on Merocanine suffered from a low RISC quantum yield. In order to overcome experimental obstacles, improvements on hard- as well as software are recommended.