선물이 초고속 진동 일관성 polyatomic 급진적인 양이온을 분자 분리를 프로 빙에 대 한 프로토콜.
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이 논문에서
요약
초록
우리는 polyatomic 급진적인 양이온에 진동 일관성을 준비 하 고 그들의 초고속 역학 조사에 대 한 펌프-프로브 방법 제시. 일반적으로 사용 되는 800에서 강력한 필드 이온화 펌프 펄스의 파장을 이동 하 여 nm 근처-적외선 (1200-1600 nm)으로, 단 전자 터널링 이온화 과정에의 기여 multiphoton 흡수 상대적인 증가. 단 열 이온화 주된 인구의 전자 제거, 효과적으로 준비 하는 일관 된 진동 상태 ("웨이브 패킷") 다음 여기에 순종에 따라 이온의 바닥 전자 상태에 결과. 우리의 실험에서 약한 필드 800 nm 펄스와 일관 된 진동 역학 조사 됩니다 하 고 분리 제품의 시간에 따른 수익률 시간의 비행 질량 분석기에 측정 합니다. 800 nm 펄스에 비해 10의 요인에 의해 분자 디 메 틸 methylphosphonate 어떻게 일관 된 진동의 진폭을 향상 1500 nm 펄스를 사용 하 여 여기에 대 한 설명 (DMMP)에 측정 이온 수익률에 선물이. 파장 변환에 대 한 광학 매개 변수 증폭기 (OPA)의 설립을 통해 기존 펌프-프로브 설정에서이 프로토콜을 구현할 수 있습니다.
서론
1960 년대에는 레이저의 발명, 선택적으로 분자에서 화학 결합을 끊기의 목표는 이후 화학자 및 물리학자의 오랜 꿈. 둘 다 조정 하는 기능 레이저 주파수와 강도 관련 된 진동 주파수1,2,3,4에서 선택적 에너지 흡 광도 통해 대상 채권의 직접 분열 수 있도록 믿어 . 그러나, 초기 실험 intramolecular 진동의 재분배는 분자 동안 흡수 에너지 자주 약한 본드4,5의 비 선택적 분열 결과 발견. 그것은 때까지 펨의 개발 펄스 레이저 및 펌프-프로브 기법6 후반에 일관 된 진동 상태, 또는 "웨이브 패킷" 조작 지시 하는 1980 년대 활성화 본드 분열 및 다른 성공적인 제어 목표6,,78. 펌프-프로브 측정, 어떤 점에서 "펌프" 펄스 준비 상....
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프로토콜
참고: 모든 상업적으로 취득된 악기와 레이저, 진공 펌프, 챔버, 시간의 비행 관 아닌 판 검출기 등 부분 설치 되었고 제조업체의 지침에 따라 운영 또는 사용자 설명서. 레이저 안전 운영 레이저 농도 파장을 위한 고글을 착용 한다.
1. 건설 TOF MS26
- 디자인과 초고 진공 (UHV) 챔버를 가진 이온 광학26 및 이온 광학 (그림 1)의 양쪽에 2 ¾"플랜지에 광학 윈도 탑재 하는 규정의 표준 더미를 수용 하기 위해 충분 한 공간을 구축.
- 약 실에 1 m 비행 튜브에 장착 된 이온 광학의 스택을 연결 합니다.
참고: 광학 테이블에 공간을 절약 하기 위해 그것은 쉬운 이온 광학 탑재 하 고 튜브를 수직으로 비행입니다. - 추출기 및 repeller 판, 스레드는 챔버의 튜브 사이의 상공에 1/16"스테인레스 스틸 튜브를 삽입 하 고 ¼" 스테인레스 스틸 튜빙27에 연결. 하나 이상의 변수 누설 밸브 ¼"스테인레스 스틸 튜브에 연결 합니다.
참고: 유리 튜브 포함 분자 샘플 또는 가스 탱크 샘플 입구이....
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결과
분자 DMMP21 에 대 한 결과 표시 됩니다. 그림 3 0 1500 nm 펌프와 8 x 1013 되 고 800 nm 프로브 펄스의 최대 농도와 시간 지연 및 8 x 10에서 각각12 W c m-2를 찍은 DMMP 질량 스펙트럼을 보여준다. 참고로, 펌프 펄스만 찍은 질량 스펙트럼도 표시 됩니다. 스펙트럼은 평균된 10000 이상의 레이저 샷 (총 수집 시간 12 s). 이온 신호 증가 표시 *는 명백한 펌프 및 프로브 광속 사이 공간 중복 최적화 (녹색 스펙트럼). 잘못 중첩 및 펌프 전용 스펙트럼 사이 작은 인지할 수 있는 차이가 있다. 이 결과 설명 (단계 3.3) 펌프 및 프로브 광속의 최적의 공간 중복을 확인 하는 방법을 직접 신호를 이온을 사용 하 여.
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토론
이 프로토콜 초고속 진동 역학 지상 전자 상태에서 이온의 선택적 준비를 통해 polyatomic 급진적인 양이온을 해결 하기 위해 수 있습니다. 800를 사용 하 여 표준 필드 강력한 이온화 프로시저 동안 nm 첫 행 diatomics10,11,,1213 및 공동의 지상 전자 상태 급진적인 양이온에 진동 일관성을 준비할 수 2 14 , 15, 다중 이온의 인구 흥분 상태에서 800을 사용 하 여 polyatomic 이온 nm 크게 제한 확인 역학17,19. DMMP (
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공개 사항
저자는 공개 없다.
감사의 글
이 작품은 미국 육군 연구 사무실을 통해 계약 W911NF-18-1-0051에 의해 지원 되었다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 질량 분석기 구성 요소 | |||
| TOF 렌즈 스택 및 비행 튜브 어셈블리 | Jordan TOF Products, Inc. | C-677 | |
| 18mm Z-갭 검출기 어셈블리 | 요르단 TOF 제품, Inc. | C-701Z | |
| TOF 고전압 전원 공급 장치 | 요르단 TOF 제품, Inc. | D-603 | |
| Vacuum 시스템 구성 요소 | |||
| 로터리 베인 배압 펌프 | Edwards Vacuum LLC | RV12 | |
| 터보 분자 펌프 (2) | Edwards Vacuum LLC | EXT255H | |
| 터보 분자 펌프 컨트롤러 (2) | Edwards Vacuum LLC | EXC300 | |
| 압력 게이지 | Edwards Vacuum LLC | AIGX-S-DN40CF | |
| 수냉식 냉각기 | Neslab | CFT-25 | |
| Femtosecond 레이저 시스템 | |||
| Ti:Sapphire 재생 증폭기 | Coherent, Inc. | Astrella | 발진기 및 증폭기 |
| OPA(Optical Parametric Amplifer) | 광 변환 | TOPAS Prime | |
| 모션 제어 | |||
| 전동 선형 변환 스테이지 1" 트래블 선형 변환 스테이지 | Thorlabs | Z825B | |
| 컨트롤러 | Thorlabs | KDC 101 | |
| USB 컨트롤러 허브 및 전원 공급 장치 | Thorlabs | KCH 601 | |
| 수동 선형 변환 단계 1" 여행 | Thorlabs | PT1 | |
| Detectors | |||
| Pyroelectric laser energy meter | Coherent, Inc. | ||
| 열 레이저 파워 미터 | Coherent, Inc. | 5356E16R | |
| Si-바이어스 검출기 200-1100nm | Thorlabs | DET10A | |
| 소형 USB CMOS 카메라 | Thorlabs | DCC1545M | |
| USB 분광계 | Ocean Optics | HR4000 | |
| 1GHz 디지털 오실로스코프 | LeCroy | WaveRunner 610Zi | |
| Optics | |||
| Type 1 BBO crystal | Crylight Photonics | BBO007 | 조리개 및 두께는 사용자 정의 가능 |
| Achromatic 반파 플레이트, 1100-2000 nm | Thorlabs | AHWP05M-1600 | |
| Wollaston 프리즘 편광자 | Thorlabs | WPM10 | |
| Hollow 역반사판 | PLX, Inc. | OW-20-1C | |
| 가변 중성 밀도 필터 | Thorlabs | NDC-100C-2 | |
| 롱패스 이색성 거울 2" 직경 | Thorlabs | DMLP950L | |
| 소프트웨어 | |||
| 디지털 카메라 이미지 소프트웨어 | Thorlabs | ThorCam | |
| Instrument 통신 인터페이스 | National Instruments | NI-MAX | |
| 측정 프로그램을 위한 그래픽 개발 환경 | National Instruments | LabVIEW | |
| 데이터 처리 소프트웨어 | Mathworks | MATLAB |
참고문헌
- Letokhov, V. S. Photophysics and Photochemistry. Physics Today. 30 (5), 23-32 (1977).
- Bloembergen, N., Yablonovitch, E. Infrared laser induced unimolecular reactions. Physics Today. 31 (5), 23-30 (1978).
- Zewail, A. H. Laser selective chemistry-is it possible? Physics Today. 33 (11), 25-33 (1980).
- Brif, C., Chakrabarti, R. L., Rabitz, H.
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재인쇄 및 허가
