一种分子泛频振转态激发制备分子束方法技术

一种分子泛频振转态激发制备分子束方法，包括以下步骤:分子红外光泛频激发的吸收截面较之基频小两个数量级以上；自行搭建一套有种子注入的的光参量放大器；种子注入极大减小激光的光谱宽度，稳定激光中心波长，提高激光能量输出稳定性；自行搭建了基于二极管和光栅分光的种子激光，获得光谱宽度为1MHz的稳定种子源，为窄线宽光参量放大器提供核心保障；利用自行搭建单纵模超窄线宽激光器实现了甲烷分子泛频振动转动量子态高效激发，并且有转动量子态的激发能力。本发明专利技术的优点：单纵模激光器与分子束技术结合，实现了分子泛频振转量子激发态的高效制备；通过交叉分子束离子速度成像技术实际测量了激发效率。

【技术实现步骤摘要】
一种分子泛频振转态激发制备分子束方法
本专利技术为分子量子态分辨水平的基元碰撞反应动力学实验技术，用于研究能源相关的燃烧化学、环境相关的大气化学、太空环境相关的星际化学等领域涉及的分子化学键断裂与形成等化学过程，特别涉及了一种分子泛频振转态激发制备分子束方法。
技术介绍
能源、环境、太空环境等领域与人类的生存与发展息息相关。这些领域都与化学反应密不可分。化学反应是新物质的产生，其中化学键的形成与断裂是最为核心的过程。分子量子态分辨水平的基元碰撞反应动力学实验研究技术是研究化学键形成与断裂机理的重要方法。高压气体通过小孔绝热膨胀到真空腔内产生的低温具有高强度、高度方向性的超音速分子束流。膨胀过程中，分子之间会发生剧烈碰撞。随机运动的热能向分子定向运动的动能转化，使得平动温度急剧下降。分子内振动以及转动等的冷却效果则与分子的平动自由度之间的耦合相关。通常转动-平动驰豫效率比较高，所以转动的冷却是非常显著的。这使得制备单一转动态布居的、高粒子数密度的反应物成为可能，对光谱、光解和碰撞反应态-态分辨实验产生巨大的推进作用。<br>交叉分子束实验本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分子泛频振转态激发制备分子束方法，其特征在于：所述的分子泛频振转态激发制备分子束方法,包括以下步骤:/n一、红外激发光/n分子红外光泛频激发的吸收截面较之基频小两个数量级以上；商用激光器的线宽可以认为是1500MHz，而且不稳定输出，远远大于泛频吸收光谱宽度150MHz；这就意味着具有商用激光器一样光谱线宽的方案基频需要5mJ，泛频激发需要大于500mJ的能量需求；这远远大于其12mJ的设计指标，而且世界上买不到如此参数指标的红外激光器；/n从有效能量的角度来优化泛频激发方案，自行搭建一套有种子注入的的光参量放大器；种子注入极大减小激光的光谱宽度，稳定激光中心波长，提高激光能量输出稳定...

【技术特征摘要】
1.一种分子泛频振转态激发制备分子束方法，其特征在于：所述的分子泛频振转态激发制备分子束方法,包括以下步骤:
一、红外激发光
分子红外光泛频激发的吸收截面较之基频小两个数量级以上；商用激光器的线宽可以认为是1500MHz，而且不稳定输出，远远大于泛频吸收光谱宽度150MHz；这就意味着具有商用激光器一样光谱线宽的方案基频需要5mJ，泛频激发需要大于500mJ的能量需求；这远远大于其12mJ的设计指标，而且世界上买不到如此参数指标的红外激光器；
从有效能量的角度来优化泛频激发方案，自行搭建一套有种子注入的的光参量放大器；种子注入极大减小激光的光谱宽度，稳定激光中心波长，提高激光能量输出稳定性；自行搭建了基于二极管和光栅分光的种子激光，获得光谱宽度为1MHz的稳定种子源，为窄线宽光参量放大器提供核心保障；
光参量放大器由OPO和OPA组成；共振腔是OPO采用环形腔结构，保证了不会有反射光回到泵浦激光器和种子光激光器；它由四面定制的镜子构成，如图1所示，其中outcoupler的作用是将种子光引入腔，并将产生的Signal光和idler光引出共振腔；左上角的腔镜固定于一个压电陶瓷模块上，PZT，PiezomechanikGmbH,型号HPSt150/20–15/12VS35，可在0-12um的范围内前后运动，以此对光腔的纵模进行微调；左下角腔镜的作用是...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈震，陈志超，杨家岳，吴国荣，肖春雷，张未卿，杨学明，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21