Analyse und Kontrolle photoinduzierter Prozesse in Chlorwasserstoff-Ionen (HCI+, DCI+)
Final Report Abstract
Ziel dieses Projektes war die Identifikation von geeigneten Konzepten – konkret Laserpulsparametern – zur Kontrolle photochemischer Elementarprozesse in Chlorwasserstoff-Ionen. Chlorwasserstoff-Ionen HCl+ (DCl+) können entlang zweier konkurrierender Reaktionskanäle dissoziieren, i. in Cl+ + H (D) sowie ii. in Cl + H+ (D+). In Ein-Farb-Experimenten bei 800 nm konnte das Produktverhältnis D+ / Cl+ sowohl durch Variation der Laserpulsintensität als auch des linearen chirps deutlich variiert werden (von 0 bis ca. 3 : 1). Es wurde gezeigt, daß der zugrundeliegende Mechanismus schwingungsangeregte HCl+ (DCl+) Ionen involviert. In Zwei-Puls Experimenten gelang die gezielte Photodissoziation von HCl+ (DCl+) Ionen im mittleren IR Bereich um 5 µm. Durch Einführen eines negativen chirps wird das Ausbeuteverhältnis D+ / Cl+ ebenfalls dramatisch variiert. Bei Arbeiten zur genaueren Etablierung des Zeit-Nullpunktes in Zwei-Puls-Experimenten wurde die Möglichkeit entdeckt, Produktausbeuten durch Variation einer Zeit-Verzögerung von 1.3 fs umzukehren. Des Weiteren konnte gezeigt werden, daß die Femtosekunden-Laserionisation insbesondere mit geformten fs-Pulsen grundsätzlich die Möglichkeit zur Unterscheidung von Isomeren und sogar von Enantiomeren eröffnet. Die Analyse der maximalen kinetischen Energie von Protonen bei einer dissoziativen Ionisation liefert Hinweise auf Ladungslokalisation.
Publications
- Femtochemistry VII: Fundamental Ultrafast Processes in Chemistry, Physics, and Biology; Castleman, A. W., Jr., Kimble, M. L., Eds.; Elsevier: Amsterdam, 2006, p. 500-504 Controlling the dissociative ionization of DCl by femtosecond laser pulses
H. G. Breunig, A. Lauer, K.-M. Weitzel
- J. Phys. Chem. A, 110, 6395-6398, (2006) Control of branching ratios in the dissociative ionization of deuterium chloride
H.G. Breunig, A. Lauer, K.-M. Weitzel
- ChemPhysChem, 2007, 8, 2185- 2188, (2007) Distinction of ortho- and para-Xylene by Femtosecond-Laser Mass Spectrometry
G. Urbasch, H.G. Breunig, K.-M. Weitzel
- Optics and Spectroscopy, 103, 325-329, (2007) Control of branching ratio in the photofragmentation of DCl+ ions: effect of initial vibrational state
M.V. Korolkov, H.G. Breunig, K.-M. Weitzel
- J. Chem. Phys., 128, 121101-1-4, (2008) Phase control of molecular fragmentation with a pair of femtosecond-laser pulses
H.G. Breunig, G. Urbasch, K.-M. Weitzel
- ChemPhysChem, 10, 1199-1202, (2009) Circular Dichroism in Ion Yields of Femtosecond-Laser Mass Spectrometry
H.G. Breunig, G. Urbasch, K.-M. Weitzel
