Name: Imagerie directe de Laser-driven Ultrafast moléculaire Rotation (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-02-04T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 52 s
Description: Découvrez l'imagerie Coulomb explosion pour capturer la rotation moléculaire ultrarapide en temps réel. Cette méthode haute résolution relie la mécanique quantique et classique pour étudier la dynamique rotationnelle.

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Ce travail a été soutenu en partie par des subventions KAKENHI de la Société japonaise pour la promotion de la science (JSPS) et du ministère de l’Éducation, de la Culture, des Sports, de la Science et de la Technologie (MEXT) Japon (#26104539, #26620020, #26810011, #15H03766, #15KT0060, #16H00826 et #16K13927) ; la Fondation Konica Minolta pour la science et la technologie ; le programme « Planter des graines pour la recherche » de TokyoTech ; le projet de science de l’imagerie du Center for Novel Science Initiatives (CNSI) à les National Institutes of Natural Sciences (NINS) (#IS261006) ; le programme conjoint RIKEN-IMS sur la « photonique extrême » et le Consortium pour la science et la technologie des photons (CPhoST).

<ol><li>Stapelfeldt, H., Constant, E., Sakai, H., Corkum, P. B. <a target="_blank" href="http://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.58.426">Time-resolved Coulomb explosion imaging: A method to measure structure and dynamics of molecular nuclear wave packets.</a> Phys. Rev. A. 58, 426-433 (1998).</li>
<li>Hishikawa, A., Matsuda, A., Fushitani, M., Takahashi, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visualizing+Recurrently+Migrating+Hydrogen+in+Acetylene+Dication+by+Intense+Ultrashort+Laser+Pulses%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Visualizing Recurrently Migrating Hydrogen in Acetylene Dication by Intense Ultrashort Laser Pulses.</a> Phys. Rev. Lett. 99, 258302(2007).</li>
<li>Légaré, F., et al. <a target="_blank" href="http://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.71.013415">Laser Coulomb-explosion imaging of small molecules.</a> Phys. Rev. A. 71, 013415(2005).</li>
<li>Stapelfeldt, H., Seideman, T. <a target="_blank" href="http://journals.aps.org/rmp/abstract/10.1103/RevModPhys.75.543">Colloquium: Aligning molecules with strong laser pulses.</a> Rev. Mod. Phys. 75, 543-557 (2003).</li>
<li>Ohshima, Y., Hasegawa, H. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/0144235X.2010.511769">Coherent rotational excitation by intense nonresonant laser fields.</a> Int. Rev. Phys. Chem. 29, 619-663 (2010).</li>
<li>Kitano, K., Hasegawa, H., Ohshima, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+Angular+Momentum+Orientation+by+Linearly+Polarized+Laser+Fields%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Ultrafast Angular Momentum Orientation by Linearly Polarized Laser Fields.</a> Phys. Rev. Lett. 103, 223002(2009).</li>
<li>Fleischer, S., Khodorkovsky, Y., Prior, Y., Averbukh, I. S. <a target="_blank" href="https://arxiv.org/abs/1012.1253">Controlling the sense of molecular rotation.</a> New J. Phys. 11, 105039(2009).</li>
<li>Korobenko, A., Milner, A. A., Milner, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+Observation%2C+Study%2C+and+Control+of+Molecular+Superrotors%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Direct Observation, Study, and Control of Molecular Superrotors.</a> Phys. Rev. Lett. 112, 113004(2014).</li>
<li>Rosca-Pruna, F., Vrakking, M. J. J. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1458537">Revival structures in picosecond laser-induced alignment of I2 molecules. I. Experimental results.</a> J. Chem. Phys. 116, 6567-6578 (2002).</li>
<li>Dooley, P. W., et al. <a target="_blank" href="http://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.68.023406">Direct imaging of rotational wave-packet dynamics of diatomic molecules.</a> Phys. Rev. A. 68, 023406(2003).</li>
<li>Mizuse, K., Kitano, K., Hasegawa, H., Ohshima, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantum+unidirectional+rotation+directly+imaged+with+molecules%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Adv%22%5BJournal%5D)">Quantum unidirectional rotation directly imaged with molecules.</a> Sci. Adv. 1, 1400185(2015).</li>
<li>Lin, K., et al. <a target="_blank" href="http://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.92.013410">Visualizing molecular unidirectional rotation.</a> Phys. Rev. A. 92, 013410(2015).</li>
<li>Korobenko, A., Hepburn, J. W., Milner, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Observation+of+nondispersing+classical-like+molecular+rotation%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Chem.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">Observation of nondispersing classical-like molecular rotation.</a> Phys. Chem. Chem. Phys. 17, 951-956 (2015).</li>
<li>Whitaker, B. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWhitaker%2C+BJ+%22Imaging+in+Molecular+Dynamics%22">Imaging in Molecular Dynamics</a>. , Cambridge University Press. (2003).</li>
<li>Ullrich, J., et al. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0034-4885/66/9/203/meta">Recoil-ion and electron momentum spectroscopy: reaction-microscopes.</a> Rep. Prog. Phys. 66, 1463(2003).</li>
<li>Lee, S. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coincidence+ion+imaging+with+a+fast+frame+camera%5BTitle%5D)+AND+%22Rev+Sci+Instrum%22%5BJournal%5D)">Coincidence ion imaging with a fast frame camera.</a> Rev Sci Instrum. 85, 123303(2014).</li>
<li>Lee, S. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Communication%3A+Time-+and+space-sliced+velocity+map+electron+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">Communication: Time- and space-sliced velocity map electron imaging.</a> J. Chem. Phys. 141, 221101(2014).</li>
<li>John, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-0221/7/08/C08001/meta">PImMS, a fast event-triggered monolithic pixel detector with storage of multiple timestamps.</a> Journal of Instrumentation. 7, 8001(2012).</li>
<li>Nomerotski, A., et al. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-0221/5/07/C07007">Pixel Imaging Mass Spectrometry with fast and intelligent Pixel detectors.</a> Journal of Instrumentation. 5, 07007(2010).</li>
<li>Luria, K., Christen, W., Even, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+and+Propagation+of+Intense+Supersonic+Beams%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+A%22%5BJournal%5D)">Generation and Propagation of Intense Supersonic Beams.</a> J. Phys. Chem. A. 115, 7362-7367 (2011).</li>
<li>Eppink, A. T. J. B., Parker, D. H. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1148310">Velocity map imaging of ions and electrons using electrostatic lenses: Application in photoelectron and photofragment ion imaging of molecular oxygen.</a> Rev. Sci. Instrum. 68, 3477-3484 (1997).</li>
<li>Gebhardt, C. R., Rakitzis, T. P., Samartzis, P. C., Ladopoulos, V., Kitsopoulos, T. N. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1403010">Slice imaging: A new approach to ion imaging and velocity mapping.</a> Rev. Sci. Instrum. 72, 3848(2001).</li>
<li>Stöhr, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSt%C3%B6hr%2C+J+%22NEXAFS+Spectroscopy%22">NEXAFS Spectroscopy</a>. , Springer. 132(1992).</li>
<li>Siders, C. W., Siders, J. L. W., Taylor, A. J., Park, S. -G., Weiner, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+High-Energy+Pulse-Train+Generation+Using+a+2+n-Pulse+Michelson+Interferometer%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Opt%22%5BJournal%5D)">Efficient High-Energy Pulse-Train Generation Using a 2 n-Pulse Michelson Interferometer.</a> Appl. Opt. 37, 5302-5305 (1998).</li>
<li>Pitzer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+Determination+of+Absolute+Molecular+Stereochemistry+in+Gas+Phase+by+Coulomb+Explosion+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Direct Determination of Absolute Molecular Stereochemistry in Gas Phase by Coulomb Explosion Imaging.</a> Science. 341, 1096-1100 (2013).</li>
<li>Rakitzis, T. P., Samartzis, P. C., Kitsopoulos, T. N. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.480396">Observing the symmetry breaking in the angular distributions of oriented photofragments using velocity mapping.</a> J. Chem. Phys. 111, 10415(1999).</li>
<li>Chang, B. -Y., Hoetzlein, R. C., Mueller, J. A., Geiser, J. D., Houston, P. L. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.1148824">Improved two-dimensional product imaging: The real-time ion-counting method.</a> Rev. Sci. Instrum. 69, 1665(1998).</li>
<li>Wiley, W. C., McLaren, I. H. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1715212">Time-of-Flight Mass Spectrometer with Improved Resolution.</a> Rev. Sci. Instrum. 26, 1150(1955).</li>
<li>Townsend, D., Minitti, M. P., Suits, A. G. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.1544053">Direct current slice imaging.</a> Rev. Sci. Instrum. 74, 2530(2003).</li>
<li>Wu, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+crossed+molecular+beam+apparatus+using+time-sliced+ion+velocity+imaging+technique%5BTitle%5D)+AND+%22Rev.+Sci.+Instrum%22%5BJournal%5D)">A new crossed molecular beam apparatus using time-sliced ion velocity imaging technique.</a> Rev. Sci. Instrum. 79, 094104(2008).</li>
<li>Treacy, E. <a target="_blank" href="http://ieeexplore.ieee.org/document/1076303/">Optical pulse compression with diffraction gratings.</a> Quantum Electronics, IEEE Journal of. 5, 454-458 (1969).</li>
<li>Dörner, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S037015739900109X">Cold Target Recoil Ion Momentum Spectroscopy: a 'momentum microscope' to view atomic collision dynamics.</a> Physics Reports. 330, 95-192 (2000).</li>
<li>Herwig, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+the+Absolute+Configuration+of+a+Chiral+Epoxide+in+the+Gas+Phase%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Imaging the Absolute Configuration of a Chiral Epoxide in the Gas Phase.</a> Science. 342, 1084-1086 (2013).</li>
<li>Suzuki, Y. -I., Suzuki, T. <a target="_blank" href="http://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.91.053413">Linear and circular dichroism in photoelectron angular distributions caused by electron correlation.</a> Phys. Rev. A. 91, 053413(2015).</li>
</ol>

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

La procédure actuelle nous permet de capturer un film en temps réel de rotation moléculaire avec une installation d&#39;imagerie 2D à base de fente. Du fait que les ions observés passent à travers la fente, l&#39;étape 1.5 est l&#39;une des étapes critiques. Les bords des lames fendues doivent être coupants. Quand il y a un petit défaut, tel qu&#39;une dent de 0,3 mm dans la fente, une rayure est observé dans l&#39;image d&#39;ions (figure 6). Dans un tel cas, la lame de fente doit être polie avec du pa...

Pour une meilleure compréhension et une meilleure utilisation de la nature dynamique des molécules, il est essentiel de visualiser clairement les mouvements moléculaires d&#39;intérêt. Coulomb explosion imagerie résolue en temps est l&#39; une des approches puissantes pour atteindre cet objectif 1, 2, 3. Dans cette approche, la dynamique moléculaire d&#39;intérêt sont initiées par un champ laser pompe ultracourtes et sont ensuite sondés par une impulsion de sonde retardée dans le temps. Lors de l&#39;irradiation de la sonde, les molécules sont ionisées se multiplient et divisées en ions fragments en raison de la répulsion Coulomb. La répartition spatiale des ions éjectés est une mesure de la structure moléculaire et l&#39;orientation spatiale du rayonnement de la sonde. Une séquence de mesure balayant le temps de retard pompe-sonde conduit à la création d&#39;un film moléculaire. Il est à noter que, dans le cas le plus simple - molécules diatomiques - la distribution angulaire des ions éjectésreflète directement la distribution de l&#39; axe moléculaire (ie, la fonction de rotation au carré d&#39;onde). En ce qui concerne le processus de la pompe, les progrès récents dans le contrôle cohérent de mouvement moléculaire en utilisant des champs laser ultracourtes a conduit à la création de paquets d&#39;ondes de rotation très contrôlées 4, 5. En outre, le sens de rotation peut être commandée activement à l&#39;aide d&#39; un champ de polarisation contrôlé par laser 6, 7, 8. Il a donc été prévu qu&#39;une image détaillée de rotation moléculaire, y compris les natures de vagues, peut être visualisé lorsque la technique d&#39;imagerie par explosion de Coulomb est combiné avec un tel procédé de la pompe 9, 10, 11, 12, 13. Cependant, nous avons une certaineparfois rencontrer des difficultés expérimentales liées aux méthodes d&#39;imagerie existantes, comme mentionné ci-dessous. Le but de cet article est de présenter une nouvelle façon de surmonter ces difficultés et de créer un film de haute qualité de paquets d&#39;ondes de rotation moléculaire. Le premier film expérimental de rotation moléculaire prise avec le présent procédé, ainsi que ses implications physiques, ont été présentés dans notre précédent article 11. L&#39;arrière-plan du développement, l&#39;aspect théorique détaillée de la technique d&#39;imagerie présente, et une comparaison avec d&#39;autres techniques existantes seront donnés dans un prochain article. Ici, nous nous concentrerons principalement sur les aspects pratiques et techniques de la procédure, y compris la combinaison de la configuration optique pompe-sonde typique et le nouvel appareil d&#39;imagerie. Comme dans le précédent document, le système cible est en rotation unidirectionnellement 11 molécules d&#39;azote. La principale difficulté expérimentale de lainstallation d&#39;imagerie, schématiquement représenté sur la figure 1 existante, doit faire avec la position du détecteur, ou l&#39;angle de la caméra. Étant donné que l&#39;axe de rotation coïncide avec la propagation du laser à l&#39; axe 6, 7, 8 en rotation laser moléculaire induite par champ, il est peu pratique d&#39;installer un détecteur le long de l&#39;axe de rotation. Lorsque le détecteur est installé de manière à éviter une irradiation laser, l&#39;angle de la caméra correspond à une observation latérale de la rotation. Dans ce cas, il est impossible de reconstituer l&#39;orientation initiale des molécules de l&#39;image (2D) d&#39;ions projetés 14. Une imagerie 3D du détecteur 14, 15, 16, 17, 18, 19, avec lequel le temps d&#39;arrivée au détecteur supérieur et le PCIGA ioniquet positions peuvent être mesurées, a offert une façon unique d&#39;observer directement la rotation moléculaire en utilisant Coulomb explosion imagerie 10, 12. Cependant, les chiffres d&#39;ions acceptables par tir laser sont faibles (typiquement &lt;10 ions) dans le détecteur 3D, ce qui signifie qu&#39;il est difficile de créer un long film de mouvement moléculaire avec une haute qualité d&#39;image 14. Le temps mort des détecteurs (typiquement ns) affecte également la résolution de l&#39;image et l&#39;efficacité de l&#39;imagerie. Il est également pas une tâche simple de faire une bonne pompe-sonde chevauchement de faisceau en surveillant une image d&#39;ions en temps réel avec un taux de répétition laser de &lt;~ 1 kHz. Bien que plusieurs groupes ont observé des paquets d&#39;ondes de rotation en utilisant la technique 3D, l&#39;information spatiale est limitée et / ou directe, et une visualisation détaillée de la nature des vagues, y compris les structures nodales compliquées, n&#39;a pas été atteint 10, 12. L&#39;essence dela nouvelle technique d&#39;imagerie est l&#39;utilisation du «nouvel angle de caméra&quot; à la figure 1. Dans cette configuration, l&#39;exposition au faisceau laser vers un détecteur est évité tandis que le détecteur 2D est parallèle au plan de rotation, ce qui conduit à l&#39;observation de la direction de l&#39;axe de rotation. La fente permet uniquement l&#39;ion dans le plan de rotation (le plan de polarisation des impulsions laser) afin de contribuer à une image. Un détecteur 2D, qui offre un taux de comptage plus élevé (typiquement ~ 100 ions) que d&#39;un détecteur 3D, peut être utilisé. La mise en place de l&#39;électronique est plus simple que dans le cas de la détection 3D, alors que l&#39;efficacité de la mesure est plus élevée. , Est également pas nécessaire du temps de reconstruction mathématique, comme Abel inversion 14 pour extraire l&#39; information angulaire. Ces caractéristiques conduisent à une optimisation aisée du système de mesure et à la production de films de haute qualité. Un appareil d&#39;imagerie de particules chargées norme 2D / 3D peut être facilement modifié pour la présente configuration without l&#39;utilisation d&#39;équipements coûteux.

<table><tbody><tr><td>Caméra CMOS</td><td>Toshiba TELI</td><td>BU-238M-ES</td><td>équipée d’un capteur SONY IMX174</td></tr><tr><td>Interrupteur haute tension</td><td>Behlke</td><td>HTS-41-03-GSM</td><td></td></tr><tr><td>Interrupteur haute tension</td><td>Behlke</td><td>HTS-80-03</td><td></td></tr><tr><td>Générateur de retard numérique</td><td>Stanford systèmes de recherche</td><td>DG535</td><td></td></tr><tr><td>Générateur de retard numérique</td><td>Stanford systèmes de recherche</td><td>DG645</td><td></td></tr><tr><td>Plaque à microcanaux</td><td>Photonis</td><td>3075</td><td></td></tr><tr><td>Vanne pulsée</td><td>LAMID LTD</td><td>Vanne Even-Lavie&nbsp ;</td><td>Modèle à haute répétition, température ambiante</td></tr><tr><td>Skimmers de faisceau moléculaire</td><td>Institute for Molecular Science</td><td>13C11</td><td>Trou central de 3 et 1,5 mm, angle intérieur complet de 25 degrés et longueur ~50 mm</td></tr><tr><td>Comparateur optique</td><td>Nikon</td><td>V-24B</td><td></td></tr><tr><td>DPSS laser</td><td>Lighthouse Photonics Sprout</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Femtosecond Ti :Sapphire oscillateur</td><td>KMLabs</td><td>Halcyon</td><td></td></tr><tr><td>Femtosecond Ti :Sapphire amplifier</td><td>Quantronix</td><td>Odin-II HE</td><td></td></tr><tr><td>Platine linéaire motorisée</td><td>Sigma Koki</td><td>KST(GS)-100X</td><td></td></tr><tr><td>Mode d’emploi X-stage</td><td>Sigma Koki</td><td>TSD-601S</td><td></td></tr><tr><td>Monture de rétroviseur haute résolution</td><td>Newport</td><td>Suprema SX100-F2KN-254</td><td></td></tr><tr><td>Monture de rétroviseur haute résolution</td><td>LIOP-TEC GmbH</td><td>SR100-100R-2-HS</td><td></td></tr><tr><td>Vérificateur de polarisation</td><td>Paradigm Appareils, Inc.</td><td>O-tool VIS Interface de communication d’instrument</td><td></td></tr><tr><td></td><td>National Instruments</td><td>NI-MAX</td><td></td></tr><tr><td>Environnement de développement graphique pour les programmes de mesure</td><td>National Instruments</td><td>LabVIEW 2014</td><td></td></tr><tr><td>Miroir diélectrique linéaire laser</td><td>CVI/LEO</td><td>TLM2-400/800-45UNP</td><td></td></tr><tr><td>Miroir diélectrique linéaire laser</td><td>Altechna</td><td>Low GDD Miroir</td> <td>ultrarapide</td></tr><tr><td>Miroir diélectrique à ligne laser</td><td>Altechna</td><td>Low GDD Miroir</td><td></td>ultrarapide</tr><tr><td>Polariseur femtoseconde</td><td>Advanced Thin Films</td><td>PBS-GVD</td><td></td></tr></tbody></table>

imagerie directe de laser-driven ultrafast moléculaire rotation

Direct Imaging of Laser-driven Ultrafast Molecular Rotation

Nous présentons une méthode pour visualiser ultrarapides moléculaires de rotation dynamique des paquets d&#39;onde induite par laser,. Nous avons développé une nouvelle Coulomb configuration d&#39;imagerie d&#39;explosion 2 dimensions dans lequel un angle de caméra jusque-là-pratique est réalisé. Dans notre technique d&#39;imagerie, des molécules diatomiques sont irradiés par une impulsion laser solide polarisé circulairement. Les ions atomiques éjectées sont accélérées perpendiculairement à la propagation du laser. Les ions se trouvant dans le plan de polarisation du laser sont sélectionnés grâce à l&#39;utilisation d&#39;une fente mécanique et imagées avec un débit élevé, le détecteur 2 dimensions installé parallèlement au plan de polarisation. Parce qu&#39;une polarisation circulaire (isotrope) Coulomb impulsion explosion est utilisé, la distribution angulaire observée des ions éjectés correspond directement à la fonction de rotation au carré d&#39;onde au moment de l&#39;irradiation de l&#39;impulsion. Pour créer un film en temps réel de rotation moléculaire, la technique d&#39;imagerie présente est combinée avec une femtoseconde pompe-sonde oConfiguration ptical dans lequel les impulsions de pompage créent un seul sens de rotation des ensembles moléculaires. En raison de l&#39;image à haut débit de notre système de détection, la pompe-sonde condition expérimentale peut être facilement optimisée en surveillant un instantané en temps réel. En conséquence, la qualité du film est suffisamment élevée observée pour la visualisation de la nature détaillée d&#39;onde de mouvement. Nous notons également que la présente technique peut être mise en œuvre dans des configurations existantes d&#39;imagerie ion standard, offrant un nouvel angle de caméra ou de point de vue pour les systèmes moléculaires sans la nécessité d&#39;une modification importante.

La figure 4A montre une image brute sonde seule du N 2+ ions éjecté lors de l' irradiation de la sonde (Coulomb explosion), pris pour une sonde tir laser. Chaque point lumineux correspond à un ion. La figure 4B montre une image résumée de 10.000 binarisées images brutes. Ces images montrent que notre dispositif d'imagerie peut surveiller les molécules de tous les angles d'orientation dans le plan de polarisation. La figure 4C</s...

Nous présentons un protocole pour créer un film en temps réel d’un paquet d’ondes de rotation moléculaire à l’aide d’une configuration d’imagerie d’explosion de Coulomb à haute résolution.

Imagerie directe de Laser-driven Ultrafast moléculaire Rotation

We present a method for visualizing laser-induced, ultrafast molecular rotational wave packet dynamics. We have developed a new 2-dimensional Coulomb ...

Dans l’ensemble, l’objectif de cette expérience est de prendre des instantanés à haute résolution et en temps réel de la rotation moléculaire ultrarapide. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de la mécanique quantique et de la chimie physique, telles que le lien entre le mouvement moléculaire quantique et le monde de la mécanique classique. Le principal avantage de cette technique est que nous pouvons réaliser une imagerie en temps réel à haute résolution et à haut débit des molécules à partir d’un angle de caméra qui n’a pas été réalisé auparavant.Cette méthode peut donner un aperçu de la dynamique de rotation des molécules. Il peut également être appliqué à d’autres systèmes tels que les molécules orientées et les actions des ressources photo. L’équipement nécessaire à l’expérience comporte deux composantes principales.Le premier est un appareil d’imagerie en coupe bidimensionnelle construit dans une chambre à vide. Ce schéma donne une idée de ce qu’il y a à l’intérieur de la chambre. Après les lasers, les molécules diatomiques ionisées.Il y a des éléments optiques ioniques pour guider les produits d’ionisation. Il y a une fente pour sélectionn

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Construction et exploitation d’un système de moteur axée sur la lumière or nanotige Rotary

Nous présentons un protocole pour sonder ultrarapides cohérences vibrationnelles dans des cations radicalaires polyatomiques qui résultent de la dissociation moléculaire.

Mesure d’ultrarapides cohérences vibrationnelles dans des Cations radicalaires polyatomiques avec ionisation adiabatique Strong-champ

Le manuscrit décrit comment synthétiser et greffer un moteur moléculaire sur des surfaces pour l’imagerie moléculaire unique.

Moteurs moléculaires axée sur la lumière sur les Surfaces pour l’imagerie moléculaire unique

Nous présentons ici un protocole pour effectuer la spectroscopie de gaz sensible et résolue spatialement dans la région de l’infrarouge moyen, en utilisant le mélange à quatre ondes dégénéré combinée avec la détection de conversion ascendante.

Mélange à quatre ondes dégénéré infrarouge avec conversion ascendante détection pour la détection de gaz Quantitative

Les détails de la génération et de l’optimisation du signal, de la mesure, de l’acquisition de données et de la gestion des données pour un spectromètre Raman quasi-IR stimulé par le temps de femtoseconde sont décrits. Une étude Raman stimulée par l’infrarouge proche sur la dynamique de l’état excité de l’o-carotène dans le toluène est présentée comme une application représentative.

Mesures Raman ultrarapides résolues par le temps

Découvrez l'imagerie Coulomb explosion pour capturer la rotation moléculaire ultrarapide en temps réel. Cette méthode haute résolution relie la mécanique quantique et classique pour étudier la dynamique rotationnelle.

Imagerie directe de Laser-driven Ultrafast moléculaire Rotation

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