Femtosekunden-zeitaufgelöste Untersuchungen molekularer Dynamik in schwachen und starken Laserfeldern:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
1998
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
SEITE
1 EINLEITUNG L
2
THEORETISCHE BETRACHTUNGEN ZUR AUSBREITUNG ULTRAKURZER LICHTIM
PULSE IN OPTISCH DICHTER MATERIE 5
2.1 DISPERSIVE PHAENOMENE 6
2.1.1 DISPERSIVE MEDIEN UND IHRE AUSWIRKUNG AUF ULTRAKURZE LICHTIMPULSE
7
2.1.2 DIE PHASENFUNKTION ULTRAKURZER LICHTIMPULSE 8
2.1.3 DIE PULSFORM IN ABHAENGIGKEIT DES YYCHIRPS" 9
2.1.4 DISPERSIVE OPTISCHE KOMPONENTEN 18
2.2 ZUSAMMENFASSUNG UND SCHLUSSFOLGERUNG 23
2.3 FUER DAS FEMTOSEKUNDEN-LASERSYSTEM RELEVANTE NICHTLINEARE OPTISCHE
PROZESSE
25
2.3.1 PARAMETRISCHE PROZESSE ZWEITER ORDNUNG 26
2.3.2 OPTISCH PARAMETRISCHE GENERIERUNG UND PARAMETRISCHE VERSTAERKUNG 28
2.3.3 SELBSTPHASENMODULATION UND SELBSTFOKUSSIERUNG 29
2.3.4 DIE PHASENANPASSUNG 30
2.4 DIAGNOSTISCHE METHODEN ZUR CHARAKTERISIERUNG VON ULTRAKURZEN
LASERPULSEN 32
2.4.1 DIE INTERFEROMETRISCHE UND GEMITTELTE INTENSITAETSAUTOKORRELATION
33
2.4.2 DIE KREUZKORRELATION 35
2.4.3 DIE EINZELSCHUSS-AUTOKORRELATIONSVERFAHREN 36
2.4.4 DAS FROG-VERFAHREN (FREQUENCY RESOLVED OPTICAL GATING) 41
2.4.5 DAS FDPM-VERFAHREN (FREQUENCY DOMAIN PHASE MEASUREMENT) 42
2.5 ZUSAMMENFASSUNG UND SCHLUSSFOLGERUNG 44
3 DAS FEMTOSEKUNDEN-LASERSYSTEM 47
3.1 DIE ERZEUGUNG INTENSIVER FEMTOSEKUNDEN-LASERPULSE 50
3.1.1 DER TITAN-SAPHIR-OSZILLATOR: FEMTOSEKUNDEN-LICHTQUELLE DES
LASERSYSTEMS 50
3.1.2 DIE NACHVERSTAERKUNGSANLAGE (STRETCHER, REGENERATIVER VERSTAERKER
UND
GITTERKOMPRESSOR) 53
3.2
DIE FREQUENZKONVERSION DER INTENSIVEN FEMTOSEKUNDEN-LASERPULSE
57
3.2.1 DER CSK-TRIPLER: ERZEUGUNG DER DRITTEN HARMONISCHEN 57
3.2.2 DIE OPTISCH PARAMETRISCHEN VERSTAERKER 59
3.3 DIE PHASENMODULATION DER INTENSIVEN FEMTOSEKUNDEN-LASERPULSE 63
3.3.1 DIE KAPILLARKOMPRIMIERUNG 63
3.3.2 DER PHASENMODULATOR 65
3.4 DIE DIAGNOSTISCHEN GERAETE DES FEMTOSEKUNDEN-LASERSYSTEMS 67
3.4.1 EINSATZ DER DIAGNOSTISCHEN GERAETE 67
3.4.2 DIE DIAGNOSTISCHEN GERAETE ZUR GRUNDJUSTIERUNG DER VERSTAERKERANLAGE
68
3.5 DIE LANGZEITSTABILITAET DES FEMTOSEKUNDEN-LASERSYSTEMS 68
3.6
ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 69
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
HTTP://D-NB.INFO/958685088
INHALTSVERZEICHNIS
4 THEORETISCHE VORBEMERKUNGEN ZU DEN EXPERIMENTEN
4.1 DIE QUANTENMECHANISCHE BESCHREIBUNG EINES ZWEIATOMIGEN
HOMONUKLEAREN MOLEKUELS
4.1.1 DIE BOM-OPPENHEIMER-POTENTIALKURVEN
4.1.2 DIE STRAHLUNGSKOPPLUNG
4.2 DAS NIEDERINTENSITAETSREGIME (/YY 5*109 W/CM )
4.2.1 ERZEUGUNG EINES VIBRATIONSWELLENPAKETS UND DIE
DIFFERENZPOTENTIALANALYSE
4.3 DAS HOCHINTENSITAETSREGIME (1 * IO
10 W/CM2 /YY 1 * IO12 W/CM )
4.3.1 ABOVE THRESHOLD IONIZATION ,
4.4 DAS HOECHSTINTENSITAETSREGIME (1 * 10
12 W/CM /YY 1 * 10 W/CM )
4.4.1 DIE TUNNELIONISATION VON ZWEIATOMIGEN MOLEKUELIONEN
4.4.2 DIABATISCHE UND ADIABATISCHE YYDRESSED STATE" POTENTIALKURVEN
4.5 ZUSAMMENFASSUNG
73
74
74
75
77
78
81
82
86
86
89
94
5 DER EXPERIMENTELLE AUFBAU
5.1 GESAMTAUFBAU
5.2 DIE FEMTOSEKUNDEN-LASERSYSTEME
5.2.1 BESTIMMUNG DER INTENSITAET DER FEMTOSEKUNDEN-LASERPULSE IM
WECHSELWIRKUNGSGEBIET
5.2.2 DEFINIERTE VERAENDERUNG DER PHASENFUNKTION VON
FEMTOSEKUNDEN-LASERPULSEN
5.3 DIE FEMTOSEKUNDEN-PUMP-PROBE-TECHNIK
5.4 DIE
MOLEKULARSTRAHLAPPARATUR UND DAS FLUGZEITSPEKTROMETER
5.4.1 DIE MOLEKULARSTRAHLAPPARATUR
5.4.2 DAS FLUGZEITSPEKTROMETER
5.4.3 IONENMESSUNG MIT EINEM WECHSELWIRKUNGSGEBIET
5.4.4 IONENMESSUNG MIT ZWEI WECHSELWIRKUNGSGEBIETEN
5.4.5 DIE SYNCHRONISATION DES NANOSEKUNDEN-FARBSTOFF-LASERSYSTEMS MIT
DEM
FEMTOSEKUNDEN-LASERSYSTEM
5.5 ELEKTRONENMESSUNG
5.7 DIE DATENAUFNAHME
5.8 ZUSAMMENFASSUNG
95
96
97
97
97
98
101
101
101
102
102
105
109
110
112
6 DAS IONISATIONSVERHALTEN UND DIE MOLEKULARE DYNAMIK VON NA
2
IM NIEDERINTENSITAETSREGIME
6.1 DIE IONISATIONS- UND FRAGMENTATIONSPROZESSE VON NA2 BEI 616 NM
6.2 ABBILDUNG DER VIBRATIONSWELLENPAKETDYNAMIK VON NA2
6.2.1 EXPERIMENT
6.2.2 DISKUSSION UND ERGEBNISSE
6.3 DIE KONTROLLE DER MULTIPHOTONEN-IONISATION VON NA2 MIT HILFE VON
PHASENMODULIERTEN FEMTOSEKUNDEN-LASERPULSEN
6.3.1 EXPERIMENT: DIE ABHAENGIGKEIT DER MULTIPHOTONEN-IONISATION VOM
LINEAREN
CHIRP DER FEMTOSEKUNDEN-LASERPULSE
6.3.2 DISKUSSION UND ERGEBNISSE
6.3.3 EXPERIMENT: DIE ABHAENGIGKEIT DER FRAGMENTATIONSPROZESSE VOM
LINEAREN
CHIRP DER FEMTOSEKUNDEN-LASERPULSE
6.3.4 DISKUSSION UND ERGEBNISSE
113
114
118
118
123
127
128
129
133
129
INHALTSVERZEICHNIS
6.4 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 136
7 DAS MULTIPHOTONEN-IONISATIONSVERHALTEN VON NA
2 IM HOCH
INTENSITAETSREGIME
139
7.1 DIE MOLEKULARE YYABOVE THRESHOLD IONIZATION" VON NA
2 140
7.1.1 EXPERIMENT 140
7.1.2 DISKUSSION UND ERGEBNISSE 142
7.2 DIE MOLEKULARE DYNAMIK DES NA
2 IM HOCHINTENSITAETSREGIME
147
7.2.1 EXPERIMENT: DAS TRANSIENTE SIGNAL DER SCHWELLELEKTRONEN 147
7.2.2 DISKUSSION UND ERGEBNISSE 149
7.2.3 EXPERIMENT: DAS TRANSIENTE SIGNAL DER ATI-ELEKTRONEN 153
7.2.4 DISKUSSION UND ERGEBNISSE 154
7.3 ZUSAMMENFASSUNG 156
8 DIE DISSOZIATION VON NA
2+-IONEN IN INTENSIVEN FEMTOSEKUNDEN-
LASERFELDEM
157
8.1 PRAEPARATION VON VIBRATIONSKALTEN NATIONEN 159
8.2 EXPERIMENT 162
8.3 AUSWERTUNG UND DISKUSSION DER EXPERIMENTELLEN ERGEBNISSE 164
8.3.1 DIE INTENSITAETSABHAENGIGKEIT DER FRAGMENTATIONSKANAELE UND
IHRE FRAGMENTENERGIE 164
8.3.2 DAS ANREGUNGSSCHEMA DER NA
2
+-IONEN BEI 790 NM 165
8.3.3 DIE FLOQUET-ANALYSE 167
8.3.4 DIE IONISATION IN KONKURRENZ ZUR DISSOZIATION 171
8.3.5 EINFLUSS DES RAEUMLICHEN STRAHLPROFILS DER FEMTOSEKUNDEN-LASERPULSE
AUF DIE
VERTEILUNG DER FRAGMENTATIONSKANAELE 172
8.3.6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 174
9 ZUSAMMENFASSUNG
177
ANHANG A: PHASENFUNKTIONEN
183
ANHANG B: DIE NICHTLINEAREN POLARISATIONTERME
186
ANHANG C: DAS FEMTOSEKUNDEN-LASERSYSTEM: SPEZIFIKATIONEN UND
KONTROLLEXPERIMENTE
189
CL DIE SPEZIFIKATIONEN DES FEMTOSEKUNDEN-LASERSYSTEMS 189
C2 DIE ENTWICKLUNGSPHASEN DER NACHVERSTAERKUNGSANLAGE 192
ANHANG D: KALIBRATION DES LINEAREN FLUGZEITSPEKTROMETERS
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