Abstract
dc:description.abstractIn dieser Arbeit wird eine neue Methode der Kurzzeitspektroskopie vorgestellt, welche die Messung korrelierter Eigenschaften von Molekülen in der Gasphase erlaubt. Die korrelierte Rotationsausrichtungsspektroskopie (engl.: correlated rotational alignment spectroscopy - kurz: CRASY) kombiniert hochaufgelöste Rotationsspektroskopie mit zeitaufgelöster Femtosekundenspektroskopie und ermöglicht strukturelle Informationen über den molekularen Grundzustand mit den Observablen der Femtosekundenspektroskopie zu verknüpfen. Erste CRASY- Experimente wurden an Schwefelkohlenstoff durchgeführt, ein lineares Molekül mit hoher Anisotropie der Polarisierbarkeit. Diese Anisotropie erlaubt die Erzeugung eines Rotationswellenpaketes im molekularen Grundzustand über stimulierte Raman-Anregung von Rotationsniveaus mit einem ultrakurzen, linear polarisierten Laserimpuls. Die kohärente Rotationsbewegung der Moleküle lässt sich mit einem zeitverzögerten Femtosekundenlaserimpuls beobachten. Dieser zweite linear polarisierte Laserimpuls regt resonant elektronische Zustände an und bildet so die Rotationsbewegung eines molekularen Ensembles auf angeregte elektronische Zustände ab. Die Anregung resonanter elektronischer Zustände ist gleichzeitig das verknüpfende Element zu einem darauffolgenden Femtosekundenexperiment. Die orientierungsabhängige resonanzverstärkte Ionisation der Schwefelkohlenstoffmoleküle als Funktion der Verzögerungszeit zwischen beiden Laserimpulsen bildet die Rotationsbewegung auf ionische Zustände ab. Aus den rotationsmodulierten Ionenmassesignalen (Massen-CRASY) lassen sich durch Fourieranalyse massenselektive Raman-Rotationsspektren ermitteln, welche strukturelle Informationen über die schwingungslosen elektronischen Grundzustände der Moleküle dieser Masse tragen. Zudem können Ionenmassen über charakteristische Raman-Rotationsübergangsfrequenzen gefiltert werden um so strukturselektive Massenspektren zu generieren. Eine einzige CRASY-Messungen an einer Schwefelkohlenstoffprobe mit natürlichem Isotopenverhältnis erlaubte die Identifikation von 10 stabilen Schwefelkohlenstoffisotopologen und die Bestimmung der zugehörigen Rotationskonstanten. Mit CRASY konnten so drei bislang nicht dokumentierte Rotationskonstanten bestimmt werden, ohne teure isotopenangereicherte Proben zu benutzen. Anhand eines Elektronen-CRASY Experimentes an Schwefelkohlenstoff wird gezeigt, dass die Korrelation von Photoelektronen- und Raman- Rotationsspektren möglich ist. Dieses Experiment erlaubt strukturselektive Elektronenspektren zu messen. Über die gemeinsamen Strukturinformationen lassen sich zudem Elektronenspektren mit Ionenmassen korrelieren. CRASY Experimente werden in Zukunft eine große Rolle bei der Untersuchung strukturell komplexer und inhomogener Proben spielen, welche mit traditionellen spektroskopischen Methoden nicht zugänglich sind. Um zu zeigen, dass CRASY-Experimente auch mit strukturell komplexeren Molekülen mit weniger günstigen Raman-Anregungsquerschnitten möglich sind, wurden Massen-CRASY Experimente an Butadien durchgeführt.
Author and committee
dc:creator, dc:contributor.*- Author dc:creator
-
- Schröter, Christian
Subjects
dc:subject × 10Rights
- Licence dc:rights.uri
- Language dc:language
- ger
Identifiers
dc:identifier.*- Identifier URI
- http://dx.doi.org/10.17169/refubium-14537