Frankfurt 2006 – wissenschaftliches Programm

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MO: Molekülphysik

MO 24: High Resolution Spectroscopy

MO 24.5: Vortrag

Dienstag, 14. März 2006, 15:00–15:15, H10

Höchstauflösende Terahertz Spektrometer für die Molekülspektroskopie — •Frank Lewen — I. Physikalisches Institut, Universität zu Köln, Zülpicher Str. 77, 50937 Köln

In diesem Beitrag werden die Kölner Terahertzspektrometer vorgestellt, die für die Laborastrophysik entwickelt wurden und im Frequenzbereich von 53 GHz bis ca. 2.7 THz eingesetzt werden. Generell sind in diesem Frequenzbereich des elektromagnetischen Spektrums abstimmbare und Leistungsstarke Strahlungsquelle rar und nicht kommerziell verfügbar. Um diesen Frequenzbereich komplett abdecken zu können, verfolgen wir in Köln 3 Methoden: a) Einsatz von phasengelockten Rückwärtswellenoszillatoren (BWOs) als Fundamentaloszillatoren im Bereich bis 1250 GHz b) Kombination von BWOs und nachgeschalteten Frequenzvervielfacher mit neuartigen Übergitterstruktur-Bauteilen c) Erzeugung von Seitenbänder, die bei der Frequenzmischung eines Teraherzferninfrarotlasers mit einem BWO entstehen und in Köln erfolgreich bis 2 THz eingesetzt werden. Die Meßgenauigkeit liegt bei den hier beschriebenen Methoden zwischen 0.5 und 100 kHz und ist von der Physik des beobachteten Übergangs abhängig. Die Strahlungsquellen sind alle mittels einer Phasenregelung stabilisiert und in der Frequenz an ein Rubidium Frequenznormal angebunden. Die extrem hohe Meßgenauigkeit und der breite Abstimmbereich der Kölner Spektrometer erlauben z. B. eine präzise Messung von Rotationsspektren astrophysikalisch relevanter Moleküle, Radikale, Ionen und Atomen. Die gewonnen Daten werden der Kölner Datenbank für Molekülspektroskopie (www.cdms.de) als Referenz zur Verfügung gestellt.