Untersuchung der final states of quenching

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Andreas Brockhinke
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 13041435

Die Laserdiagnostik spielt bei der Optimierung technischer Verbrennungssysteme eine wichtige Rolle und stellt Methoden zur berührungs- und zerstörungslosen Messung bereit. Die Temperatur sowie Konzentrationen von Radikalen oder Minoritätenspezies (OH, CH, NO) werden dabei oft mittels laserinduzierter Fluoreszenz (LIF) bestimmt. Quantitative LIF-Messungen sind jedoch grundsätzlich nur möglich, wenn der Einfluss von Stoßprozessen der laserangeregten Moleküle mit anderen Teilchen adäquat berücksichtigt wird. In den letzten Jahren wurden Energietransferprozesse im angeregten Zustand für eine Reihe von Molekülen experimentell untersucht. Insbesondere gelang uns die Entwicklung eines Programms (LASKIN), das im Grenzfall linearer Anregung die Simulation der Auswirkungen von Energietransferprozessen (VET, RET, Polarisation) auf LIF-Spektren erlaubt. Bei einem typischen LIF-Experiment ist jedoch die strahlungslose Löschung (Quenching) der mit Abstand wichtigste Zerfallskanal. Über die energetischen Zustände, die nach Löschprozessen bevölkert werden (final states of quenching), existieren bislang keinerlei Informationen. Die Untersuchung dieser final states of quenching ist das primäre Ziel des Projektes. Die erstmalig zu erwartenden detaillierten Einblicke in den Ablauf dieser molekularen Energietransferprozesse sind von grundsätzlicher Bedeutung für ein Verständnis der entsprechenden physikalischen Mechanismen. Außerdem sind solche Untersuchungen essentiell für die Weiterentwicklung quantitativer Messmethoden: Mit diesen Ergebnissen wird erstmals eine vollständige Beschreibung des LlF-Prozesses von Molekülen bei beliebigen Laserenergien möglich sein und mit einer modifizierten Version des LASKIN-Programmes auch numerisch modelliert werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: Nd:YAG Pumplaser ; Schmalbandiger Farbstofflaser
• Gerätegruppe: 5700 Festkörper-Laser ; 5720 Farbstoff-Laser
• Beteiligte Person: Professorin Dr. Katharina Kohse-Höinghaus