Местонахождение УНУ:

• Федеральный округ: Центральный
• Регион: г. Москва
• 119991, г. Москва, Ленинский пр-т, д.38, к.1

Руководитель работ на УНУ:

• Айбуш Арсений Валерьевич
• +7 (495) 9397347
• aiboosh@gmail.com

Развитие и поддержание аппаратно-аналитических возможностей Лазерный комплекса на современном мировом уровне привело к тому, что в настоящий момент комплекс имеет следующие основные технические характеристики:  (1) Энергия и длительность фемтосекундного импульса с несущей частотой на λ=800 нм после регенеративного усилителя (Spitfire Pro 40F, Spectra Physics) составляет 1300 мкДж и 40 фс, соответственно; Частота следования импульсов может быть кратно прорежена, в т.ч. до единичного импульса; Данные импульсы, в частности, используются для генерации суперконтинума, покрывающего видимый и ближний ИК диапазон для широкополосного зондирования абсорбционных свойств изучаемых веществ.  (2) Два независимых канала с параметрическими усилителями для перестройки длины волны фемтосекундного импульса: 1) диапазон перестройки 480-1600 нм (диапазон энергий импульсов 0.5-5 мкДж с максимумом 5 мкДж, соответствующего длине волны ~580 нм), минимально достижимая длительность импульса составляет 18-20 фс для диапазона длин волн 550-750 нм (NOPA, Clark-MXR); 2) диапазон перестройки 500-1000 нм (диапазон энергий импульсов 5-50 мкДж с максимумом 50 мкДж на длине волны 650 нм), минимально достижимая длительность импульса составляет 12 фс для диапазона длин волн 550-750 нм (Topas-White, Light Conversion).  (3)  Несколько автоматизированных линий задержек, которые позволяют управлять временами прихода импульсов (после регенеративного и параметрических усилителей) в изучаемое вещество. Точность выставления временной задержки между импульсами составляет 3.3 фс, минимально возможная временная задержка между импульсами менее 1 фс; Типичная максимальная задержка между импульсами составляет до 600 пс; максимально возможная задержка между импульсами составляет до 6 нс.  (4) Управление с помощью SLM-модуляторов (CRI, JenOptik) амплитудно-фазовыми характеристиками импульсов всех каналов: импульса после регенеративного усилителя на 800 нм, двух импульсов после параметрических усилителей. Возможность задания любой огибающей импульса, в частности, автоматизированное сопряжение со спектрометрами для достижения реальной итоговой огибающей; возможность автоматизированного задания положительной и отрицательной фазы (чирпа) спектральных компонент импульсов.  (5) Специализированные кюветы, допускающие проведение экспериментов с прокачкой вещества; проведение высокотемпературных и низкотемпературных экспериментов.  (6) Регистрирующая аппаратура представлена несколькими автокорреляторами (в т.ч. моноимпульсным, с функционалом FROG), спектрометрами, CCD-камерами (Newport, Авеста, Ocean Optics, Andor, Princeton Instruments).  (7) Двухканальный параметрический лазер Coherent Discovery NX (2020 г) с частотой повторения импульсов 80 МГц, с автоматизированным акустооптическим управлением мощности импульсов и прекомпенсации чирпа импульсов; диапазон изменения длин волн перестраиваемого канала от 680 до 1300 нм (диапазон изменений максимальных мощностей импульсов от сотен мВт до 2 Вт); система прореживания импульсов 80 МГц с уникальным диапазоном коэффициента прореживания от 2 до 260000; система автоматизированного управляемого стретчирования импульсов обоих каналов с возможностью растягивания импульсов от 130 фс до нескольких пикосекунд. Сопутствующая измерительная техника: авто-корреляторы (с функционалом FROG), сканирующие спектрометры, синхронные усилители и др.

Лазерный комплекс Федерального исследовательского центра химической физики им. Н.Н. Семёнова (ФИЦ ХФ РАН) является одним из первых в стране по использованию фемтосекундных лазерных импульсов в различных направлениях химии и биологии. На лазерном комплексе ФИЦ ХФ РАН в течение ряда лет были развиты методики многоимпульсной фемтосекундной спектроскопии. По работам последнего десятилетия видно, что единственным комплексом в стране с сопоставимыми возможностями, где на регулярной основе проводятся эксперименты время-разрешенной фемтосекундной спектроскопии является комплекс УНУ МФЛДСК Института Спектроскопии РАН, исторически более ориентированный на изучение физических систем. По ряду параметров (минимальной длительности фемтосекундного импульса; возможностям автоматизированного управления характеристиками импульсов; количеству импульсов, с разными несущими частотами, одновременно вовлеченных в эксперимент с использованием управляемых линий задержек; возможностям проведения экспериментов микроспектроскопии) лазерный комплекс ФИЦ ХФ РАН на данный момент превосходит вышеупомянутый комплекс. На лазерном комплексе ФИЦ ХФ РАН за годы работы были реализованы методики широкополосной время-разрешенной абсорбционной спектроскопии, в т.ч. методики, использующие несколько импульсов накачки образца; методика широкополосной фемтосекундной рамановской антистоксовой спектроскопии/микроспектроскопии. Разрабатываются новые методики многомерной время-разрешенной спектроскопии; ультрабыстрых 3D методик фемтосекундной антистоксовой микроспектроскопии и микроспектроскопии вынужденного рамановского рассеяния (для МГц лазерной системы); поляризационно-чувствительные и время-разрешенные методики фемтосекундной широкополосной колебательной спектроскопии/микроспектроскопии. По совокупности возможностей уже реализованных методик лазерный комплекс ФИЦ ХФ РАН является уникальным в стране; с большой вероятностью в течение ряда лет уникальность будет сохраняться; по совокупности возможностей реализованных и реализуемых методик комплекс будет сопоставим с отдельными системами, развиваемых лучшими научными группами мира.

При тесном сотрудничестве на протяжении двух последних десятилетий с ведущими учеными страны в решении междисциплинарных научных задач были созданы и отработаны методики, направленные на изучение: механизмов и динамики физико-химических процессов, протекающих на фемто/суб-пикосекундных/пикосекундных временах; эффектов когерентной химии, которая представляет новый вид химического превращения, основанный на регулярном и синхронизованном движении ядер; физико-химических процессов, инициируемых многофотонным поглощением лазерного излучения; химических профилей и 3D карт смесей органических соединений, в т.ч. биологических систем методами когерентной нелинейной оптики.

• Многоимпульсная время-разрешенная широкополосная спектроскопия/микроспектроскопия сложных химико-биологических систем и прецизионное микро/наноструктурирование материалов.

• Индустрия наносистем
• Науки о жизни

• персонализированная медицина, высокотехнологичное здравоохранение и технологии здоровьесбережения
• цифровые технологии, роботизированные системы, новые материалы, большие данные, машинное обучение, искусственный интеллект