Femtosekundenlaser
Final Report Abstract
Mit dem Femtosekundenlaser mit hoher Repetitionsrate (100kHz) wurden mit Hilfe der COLTRIMS Technik atomare und molekulare Ionisationsprozesse untersucht. Bei allen Experimenten wurden jeweils mehrere Fragmentteilchen in Koinzidenz nachgewiesen. Für diese Technik ist eine hohe Repetitionsrate nötig. Hier seien insbesondere drei Experimente erwähnt: 1) In der Dissertation von Martin Pitzer konnten wir zum ersten Mal die absolute Chiralität für einzelne Moleküle vermessen. Dazu haben wir die Moleküle aus einem Racemat (50/50 Mischung von Molekülen beider Händigkeiten) verdampft und dann mit dem Laser mehrfachionisiert. Aufgrund der Coulombabstoßung explodiert das hochgeladene Molekülion. Wir konnten zeigen, dass die Fragmentionen im Wesentlichen in Richtung der Bindungsachsen emittiert werden und sich so aus den gemessenen Impulsrichtungen der Fragmentionen die Struktur des einzelnen Moleküls ermitteln lässt. Ohne die hohe Repetitionsrate wäre dieser viel Aufsehen erregende Durchbruch nicht möglich gewesen. 2) Wir haben die Doppelionisation von Ar in linear polarisiertem Licht untersucht und dabei zum ersten Mal die seit vielen Jahren theoretisch vorhergesagte Energiequantisierung der Elektronen in der Doppelionisation zeigen können. Diese Experimente sind auf eine hohe Repetitionsrate angewiesen, da der Anteil der Doppelionisation sehr klein ist. 3) Wir haben in der Ionisation von Argon Dimeren nach einer vorhergesagten Doppelspaltinterferenz in den Elektronenimpulsverteilungen gesucht. Diese Experimente waren sehr erfolgreich, sind aber noch nicht publiziert. M. Pitzer, R. Dörner, M. Schöffler: Wenn Licht Moleküle in Stücke reißt. Forschung Frankfurt, Goethe-Universität Frankfurt am Main, 2, p 25 (2015)
Publications
- Direct Determination of Absolute Molecular Stereochemistry in Gas Phase by Coulomb Explosion Imaging. Science, 341, 1096 (2013)
M. Pitzer, M. Kunitski, A. S. Johnson, T. Jahnke, H. Sann, F. Sturm, L. Ph. H. Schmidt, H. Schmidt-Böcking, R. Dörner, J. Stohner, J. Kiedrowski, M. Reggelin, S. Marquardt, A. Schießer, R. Berger, M. S. Schöffler
(See online at https://doi.org/10.1126/science.1240362) - Observation of Electron Energy Discretization in Strong Field Double Ionization. Physical Review Letters, 111, 113003 (2013)
K. Henrichs, M. Waitz, F. Trinter, H. Kim, A. Menssen, H. Gassert, H. Sann, T. Jahnke, J. Wu, M. Pitzer, M. Richter, M.S. Schöffler, M. Kunitski, and R. Dörner
(See online at https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.111.113003)
