Imagerie directe de Laser-driven Ultrafast moléculaire Rotation

Kenta Mizuse; Romu Fujimoto; Nobuo Mizutani; Yasuhiro Ohshima

doi:10.3791/54917

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Article de méthode

Imagerie directe de Laser-driven Ultrafast moléculaire Rotation

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DOI :

10.3791/54917

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4 février 2017

Kenta Mizuse¹ , Romu Fujimoto¹ , Nobuo Mizutani² , Yasuhiro Ohshima¹^,³

¹Department of Chemistry, Tokyo Institute of Technology, ²Equipment Development Center, Institute for Molecular Science, ³Department of Photo-molecular Science, Institute for Molecular Science

Dans cet article

Résumé

Nous présentons un protocole pour créer un film en temps réel d’un paquet d’ondes de rotation moléculaire à l’aide d’une configuration d’imagerie d’explosion de Coulomb à haute résolution.

Résumé

Nous présentons une méthode pour visualiser ultrarapides moléculaires de rotation dynamique des paquets d'onde induite par laser,. Nous avons développé une nouvelle Coulomb configuration d'imagerie d'explosion 2 dimensions dans lequel un angle de caméra jusque-là-pratique est réalisé. Dans notre technique d'imagerie, des molécules diatomiques sont irradiés par une impulsion laser solide polarisé circulairement. Les ions atomiques éjectées sont accélérées perpendiculairement à la propagation du laser. Les ions se trouvant dans le plan de polarisation du laser sont sélectionnés grâce à l'utilisation d'une fente mécanique et imagées avec un débit élevé, le détecteur 2 dimensions installé parallèlement au plan de polarisation. Parce qu'une polarisation circulaire (isotrope) Coulomb impulsion explosion est utilisé, la distribution angulaire observée des ions éjectés correspond directement à la fonction de rotation au carré d'onde au moment de l'irradiation de l'impulsion. Pour créer un film en temps réel de rotation moléculaire, la technique d'imagerie présente est combinée avec une femtoseconde pompe-sonde oConfiguration ptical dans lequel les impulsions de pompage créent un seul sens de rotation des ensembles moléculaires. En raison de l'image à haut débit de notre système de détection, la pompe-sonde condition expérimentale peut être facilement optimisée en surveillant un instantané en temps réel. En conséquence, la qualité du film est suffisamment élevée observée pour la visualisation de la nature détaillée d'onde de mouvement. Nous notons également que la présente technique peut être mise en œuvre dans des configurations existantes d'imagerie ion standard, offrant un nouvel angle de caméra ou de point de vue pour les systèmes moléculaires sans la nécessité d'une modification importante.

Introduction

Pour une meilleure compréhension et une meilleure utilisation de la nature dynamique des molécules, il est essentiel de visualiser clairement les mouvements moléculaires d'intérêt. Coulomb explosion imagerie résolue en temps est l' une des approches puissantes pour atteindre cet objectif ^{^1,} ^{^2,} ^3. Dans cette approche, la dynamique moléculaire d'intérêt sont initiées par un champ laser pompe ultracourtes et sont ensuite sondés par une impulsion de sonde retardée dans le temps. Lors de l'irradiation de la sonde, les molécules sont ionisées se multiplient et divi....