インコヒ-レント光によるポンプ・プロ-ブMPIフェムト秒時間分解法の開発

使用非相干光的泵浦探针 MPI 飞秒时间分辨方法的开发

基本信息

批准号：
02640363
负责人：
藤井正明
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02640363/
关键词：
インコヒ-レント光ポンプ・プロ-ブ法フェムト秒時間分解法

项目摘要

1.YAGレ-ザ-2倍波励起色素レ-ザ-(発光時間10ナノ秒)の光共振器を改造し、ブロ-ドバンドレ-ザ-光(インコヒ-レント光)を発振させた。この光をフェムト秒レ-ザ-用倍波発生結晶で紫外光に変換し、半値巾80cm^<ー1>の紫外インコヒ-レント光を得た。2.コンピュ-タ-制御の光学遅延装置を備えたマイケルソン型干渉計を製作した。これを用いてインコヒ-レント光をポンプ光とプロ-ブ光の2つに分け、プロ-ブ光を時間τだけ遅延させて超音速ジェット中の極低温孤立分子に照射した。試料分子はポンプ光によりS_1状態に励起された後プロ-ブ光によりイオン化される。両者の遅延時間を変えながらイオン量を測定してS_1状態の超高速減衰の測定を試みた。3.トリエチルアミン分子の非共鳴2光子イオン化を用いて紫外インコヒ-レント光の時間分解能を測定した。得られたシグナルは遅延時間τに対して強度が一定なバックグラウンドと時間τ=0を中心とするピ-ク(コヒ-レントシグナル)により構成されていた。コヒ-レントシグナルの巾から時間分解能は300フェムト秒と測定され、発光時間10ナノ秒のレ-ザ-からフェムト秒時間分解能が得られた。4.インコヒ-レント光をアニリン分子に照射し、S_1励起状態の寿命測定を試みた。この状態は長寿命(10ナノ秒)なので理論からは全くピ-クのないスペクトルが予想されていが、観測結果はバックグラウンド上にピ-クを示した。これは分子がイオン化して電子が飛散する過程が観測された事を示し、この方法がS_1に加えて終状態の減衰も同時に反映する事が分かった。以上の様に本研究はこの時間分解法の特性を明かにすることができた。現在、超高速減衰する分子の寿命測定に適用するべく、さらに短波長のインコヒ-レント光を発生するレ-ザ-を製作中である。

1.我们修改了YAG激光器、双波激发染料激光器（发射时间10纳秒）和振荡宽带激光（非相干光）的光学谐振腔。使用飞秒激光用谐波产生晶体将该光转换为紫外光，获得半值宽度为80cm ^ -1 的紫外非相干光。 2.构造了带有计算机控制光延迟装置的迈克尔逊型干涉仪。利用这一点，非相干光被分成泵浦光和探测光两部分，探测光被延迟时间τ并以超音速射流照射到低温孤立分子上。样品分子被泵浦光激发到S_1态，然后被探测光电离。我们尝试通过测量离子数量同时改变两者的延迟时间来测量 S_1 态的超快衰变。 3.利用三乙胺分子的非共振双光子电离测量紫外非相干光的时间分辨率。获得的信号由强度相对于延迟时间τ恒定的背景和以时间τ=0为中心的峰值（相干信号）组成。根据相干信号的宽度确定时间分辨率为300飞秒，从发射时间为10纳秒的激光器获得飞秒时间分辨率。 4. 我们用非相干光照射苯胺分子，并尝试测量S_1激发态的寿命。由于这种状态的寿命很长（10纳秒），理论上预测光谱根本没有峰值，但观测结果显示在背景之上有一个峰值。这表明观察到了分子的电离和电子的散射过程，发现该方法不仅反映了S_1，而且同时反映了终态的衰变。如上所述，本研究能够阐明这种时间分辨方法的特征。目前，我们正在创造一种能够产生波长更短的非相干光的激光器，以便将其应用于衰变极快的分子的寿命测量。