灵敏低回弹VUV 1+1' REMPI ND$_3$探测
原子物理
2024-12-04 v1 化学物理
摘要
在分子束散射实验中，测量产物能量和角分布的重要技术是光离子化后的速度图成像（velocity map imaging）。对于冷分子束的研究，分辨率往往受限于产物检测过程。当采用状态选择性离子化检测时， excess 光子能量会传递到分子离子-电子对的动能中，导致可测量的离子回弹。随着先进的分子束技术，速度扩散可小于几米/秒。因此，合适的产物检测方案必须不仅灵敏、状态选择性且背景自由，还必须产生的离子回弹小于分子束的速度扩散。迄今为止，这只有NO分子才能做到。本文的目标是将这种低回弹能力扩展到全脱氢化氨，即ND。我们提出了一种ND的共挨增强多光子离子化（REMPI）检测方案，可赋予足够低的离子回弹，首次实现对ND-HD散射实验中ND产物的高分辨率成像。1+1' REMPI方案的第一步需要约160 nm的真空紫外（VUV）光子，通过Xe中的四波混合法生成。我们变更了第二步（离子化步骤）的波长范围，使其在434-458 nm之间，以激发ND到广泛的自离子化中性态状态。通过对所产生的光电子进行速度图成像，能够在该范围内完整描绘离子回弹情况，并以振动分辨率解析最终的离子态。此外，针对选定激发能量接近振动阈值处的条件，还实现了对光离子化动力学的旋转分辨率。许多自离子化Rydberg态峰通过简单Rydberg公式模型被分配到特定的Rydberg系列。
引用
@article{arxiv.2412.02330,
title = {Sensitive Low-Recoil VUV 1+1$'$ REMPI Detection of ND$_3$},
author = {Stach E. J. Kuijpers and Panagiotis Kalaitzis and Evangelia Sakkoula and Sebastiaan Y. T. van de Meerakker and Timothy P. Softley and David H. Parker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.02330},
year = {2024}
}