Erlangen 2018 – wissenschaftliches Programm

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A: Fachverband Atomphysik

A 16: Atomic Clusters I (joint session A/MO)

A 16.5: Vortrag

Montag, 5. März 2018, 17:30–17:45, K 2.016

Resonante Ionisation dotierter Heliumtropfen — •Michael Kelbg¹, Lev Kazak¹, Michael Zabel¹, Andreas Heidenreich², Josef Tiggesbäumker¹ und Karl-Heinz Meiwes-Broer¹ — ¹Universität Rostock, Inst. f. Physik, Rostock, Germany — ²Ikerbasque, Basque Foundation for Science, Bilbao, Spain

Heliumtropfen sind für NIR-Laserpulse transparent und können erst bei hohen Intensitäten durch Feldionisation ionisiert werden. Durch eine Dotierung des Tropfens mit Metallen oder anderen Edelgasen als Ionisationskeim ist es jedoch bereits für deutlich niedrigere Intensitäten möglich den gesamten Heliumtropfen lawinenartig zu ionisieren. Besonders effektiv wird dieser Prozess durch Anregung mittels zwei getrennter Pulse, wobei der erste Puls ein Plasma erzeugt, und der zweite Puls dann durch Erreichen der Bedingungen für die Mie-Resosanz einen optimalen Energietransfer ermöglicht.

Eine Dotierung mit Xenon führt zu einem leicht zu ionisierendem Cluster im Zentrum des Heliumtropfens. Die Effektivität einer resonanten Anregung äußert sich hier durch die Erzeugung von sehr hohen Ladungszuständen des Xenons bis zu Xe23+. Ein völlig anderes Bild zeigt sich bei Dotierung mit Magnesium. Dieses bildet zunächst einen sogenannten Magnesiumschaum, bei dem die einzelnen Magnesiumatome im Abstand von 10 Å voneinander in einem metastabilen Zustand verharren. Durch Anregung des Magnesiums unterhalb der Ionisationsenergie lässt sich ein Kollaps des Magsiumschaums induzieren.

Zuletzt wird die Elektronenemission aus dem Tropfen bei unterschiedlicher Dotierung und Anregung untersucht.