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FU Berlin
Digitale Dissertation

Kay Hoffmann :
Femtosekunden-Laserspektroskopie an Fullerenen
Femtosecond Laser Spectroscopy of Fullerenes

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|Zusammenfassung| |Inhaltsverzeichnis| |Ergänzende Angaben|

Zusammenfassung

In dieser Arbeit wird das Ionisations- und Fragmentationsverhalten von C60 in kurzen Laserpulsen untersucht. Die Wechselwirkung wurde hier erstmals anhand der entstehenden Photoelektronen und Photoionen unter systematischer Variation von Wellenlänge, Intensität und Pulsdauer analysiert. Weiterhin konnte in Pump-Probe-Experimenten der Pulsabstand sowie die Lichtpolarisation variiert werden.
Anhand der durchgeführten Experimente wurden drei verschiedene Ionisationsmechanismen im C60, in Abhängigkeit von der Anregungspulsdauer nachgewiesen.
Bei Anregung mit Pulsdauern im sub-50-fs-Bereich, handelt es sich um einen direkten Multiphotonen-Ionisationsprozeß, eindeutiger Beweis ist hier das Auftreten einer ATI-Struktur in den Photoelektronenspektren.
Mit einer Verlängerung der Laserpulsdauern über 50 fs dominiert ein statischer Ionisationsmechanismus aufgrund einer schnellen statistischen Energieumverteilung entlang den elektronischen Freiheitsgraden. Die statistische Elektronenemission führt hier zu einer Auslöschung der ATI-Struktur in den Photoelektronenspektren. Das ist der vorherrschende Ionisationsmechanismus für Pulsdauern bis zu 500 fs Länge.
Eine Anregung mit Laserpulsdauern in der Größenordnung einer Picosekunde läßt dem C60-Cluster ausreichend Zeit für eine statistische Umverteilung der Energie entlang den Schwingungsfreiheitsgraden. Detaillierte Messungen in diesem Bereich zeigen, daß die Kopplung der elektronischen Freiheitsgrade an die Schwingungsfreiheitsgrade in einem Zeitbereich um 700 fs erfolgt. Dieser dritte Ionisationsprozeß ist durch das Einsetzen einer verzögerten Ionisation im µs-Bereich in den Ionenspektren charakterisiert.

Inhaltsverzeichnis

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Titel und Inhalt
1 Einleitung 1
2 Grundlagen 5
2.1 Kohlenstoffcluster 5
2.2 Direkte und statistische Ionisationsmechanismen 11
2.3 Fragmentationsmechanismen 31
3 Das Experiment 39
3.1 Molekularstrahlerzeugung 40
3.2 Die Laserquellen 41
3.3 Charakterisierung des Reßektron-TOF 44
3.4 Das Elektronenspektromete 46
3.5 Meßverfahren und Meßelektronik 48
3.6 Intensitätsbestimmung 54
4 Meßergebnisse 59
4.1 C60 im sub-50-fs-Laserfeld 59
4.2 Die Laserpulslängenabhängigkeit 89
4.3 Resonanzstrukturen in den Elektronenspektren 102
4.4 Verzögerte Fragmentation 114
4.5 Pump-Probe-Messungen 126
5 Zusammenfassung und Ausblick 131
A Anhang 135
Literaturverzeichnis  147

Ergänzende Angaben:

Online-Adresse: http://www.diss.fu-berlin.de/2001/180/index.html
Sprache: Deutsch
Keywords: fullerene, intensive laserfields, femtosecond laser spectroscopy, photoelectron spectroscopy, rydberg states
DNB-Sachgruppe: 29 Physik, Astronomie
Datum der Disputation: 19-Dec-2000
Entstanden am: Fachbereich Physik, Freie Universität Berlin
Erster Gutachter: Prof. Dr. Ingolf Hertel
Zweiter Gutachter: Prof. Dr. Ludger Wöste
Kontakt (Verfasser): kay@physics.utexas.edu
Kontakt (Betreuer): f3aec@fy.chalmers.se
Abgabedatum:09-Sep-2001
Freigabedatum:26-Oct-2001

 

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