Höchstempfindliche OROTRON-Molekülspektroskopie im Submillimeter-Wellen Bereich

• Applicant: Professor Dr. Gisbert Winnewisser (†)
• Subject Area: Optics, Quantum Optics and Physics of Atoms, Molecules and Plasmas
• Term: from 2002 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5346603

Molekülspektroskopie mit dem OROTRON (Akronym für open resonator operation tron) wird augenblicklich nur in Köln in enger Zusammenarbeit mit unseren russischen Kollegen aus dem Institut für Spektroskopie in Troitsk durchgeführt. Das OROTRON-Spektrometer funktioniert nach dem Prinzip der "Intra cavity Absorption", wie sie aus der Laser-Physik bekannt ist. Es stellt das erste, nach diesem Prinzip realisierte Spektrometer dar, das im Millimeter-Wellen-Bereich erfolgreich eingesetzt wird, mit den bekannten Vorteilen der enormen Steigerung der Nachweis-Empfindlichkeit. Von uns erreichte Nachweis-Empfindlichkeiten liegen bei 10-10 cm-1. Das hier vorgeschlagene Projekt soll die technologischen Voraussetzungen schaffen, den Frequenzbereich zwischen etwa 300 und 500 GHz für Spekroskopie mit höchster Nachweis-Empfindlichkeit und falls erforderlich auch mit sub-Doppler-Auflösung zugänglich zu machen... Mit diesen Voraussetzungen werden wir mit jeder Messung mit dem Submillimeter-OROTRON wissenschaftliches Neuland betreten Hierzu gehören: - Erstmalige Messung von Vibrations-Rotationsübergängen von astrophysikalisch sehr interessanten Molekülkomplexen, wie CO-H2, CO-He, und andere, - Messung an astrophysikalisch relevanten Molekülen und Molekülclustern, wie z.B. die Knickschwingungen von Kohlenstoffketten und Kohlenstoffringen (z.B. PAH's - Polyaromatic Hydrocarbons), - Messung stabiler Moleküle mit sehr kleinem Übergangsmoment, wie z.B. 14N15N, 12C13 und viele andere, - Versuch der Messung der Spektren biologisch relevanter Molekülsysteme, wie z.B. Moleküle mit Dipetid-Bindungen, - Sub-Doppler-Spektroskopie sowie nicht-lineare Zwei-Photonen-Spektroskopie an ausgewählten Systemen.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Persons: Professor Dr. Thomas Giesen; Professor Dr. Rudolf Schieder