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Microscopie de photodétachement à 2 couleurs. C. Blondel, W. Chaibi, C. Delsart et C. Drag. Laboratoire Aimé Cotton, UPR 3321, CNRS, campus d’Orsay. Microscopie de photodétachement : principe. e. a. Principe : Y.N. Demkov et al., JETP Lett. 34 , 403 (1981)
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Microscopie de photodétachement à 2 couleurs C. Blondel, W. Chaibi, C. Delsart et C. Drag Laboratoire Aimé Cotton, UPR 3321, CNRS, campus d’Orsay
Microscopie de photodétachement : principe e a Principe : Y.N. Demkov et al., JETP Lett.34, 403 (1981) Microscopie de photodétachement : C. Blondel et al., Phys. Rev . Lett.77, 3755 (1996) Microscopie de photoïonisation : C. Nicole et al., Phys. Rev . Lett.88, 133001 (2002) Microscopie de photodétachement moléculaire : C. Delsart et al., Phys. Rev . Lett.89, 183002 (2002) z0
y x détecteur : largeur à mi-hauteur 65 µm 1 électron toutes les 0,1 ms à 1 ms 7 8 6 1 : Doublet de lentilles simples ("einzellens") 2,5,9,10 : Plaques déflectrices 3,6,8 : Lentille simple 4 : Filtre de Wien 10 4 5 12 2 7 : Virage quadrupolaire 11 : Quadrupôle de focalisation 12 : Ralentisseur 13 : Zone d’interaction 9 1 11 13 3 énergie cinétique du jet : 300 à 500 eV 60 à 80 km.s-1 Jet d’ions et colonne de champ électrique hauteur de “chute” : z0 = 0,514 m F entre 150 et 450 V/m
miroir de renvoi l = 596885.3 pm F=258.6 V/m de 2 à 2000 s détecteur F photoélectrons jet d’ions Laser à colorant l = 535 à 710 nm (~ 596 nm) P = 100 à 400 mW Stabilité < 10 MHz sur 30 min (Sigmamètre) l mesurée ~ 2.10-8 (lambdamètre WSU) Rmax = 0,5 - 2,2 mm N = 1 – 9 e = 0,3 - 1,8 cm-1 i = 25 - 134 µm Acquisition (double passage)
Si- j 3 / 2 e 4 2 m F = 0 3 q F h F = 427 Vm-1 ~ +/- 1% R • = 0,926 ± 0,002 cm-1 ± 0,008 cm-1 Analyse quantitative et spectrométrie électronique American Journal of Physics 66, 38 (1998) e3/2/F
Affinité électronique A : e Espèce neutre hn A Ion négatif Molécules OHA(16O1H) = 14740,982(7) cm-1 J. Chem. Phys.122, 014308 (2005) SH A(32S1H) = 18669,543(12) cm-1 J. Mol. Spec., sous presse (2006) FluorA(19F) = 27432,451(20) cm-1 OxygèneA(16O) = 11784,676(7) cm-1 SiliciumA(28Si) = 11207,246(8) cm-1 SoufreA(32S) = 16752,9760(42) cm-1 Eur. Phys. J.D33, 335 (2005) Structure interne atomes et ions Soufre 32S: E(2P1/2) E(2P3/2) = 483,5352(34) cm-1 32S: E(3P1) E(3P2) = 396,0587(32) cm-1 J. Phys.B39, 1409 (2006) Détermination de l’affinité électronique hn est mesurée • 3/2/F est donné par l’ajustement (l’effet Doppler est pris en compte)
1ère couleur :e1 2ème couleur :e2 avec De=e1-e2 très bien connu e3/2/F De=3,898 GHz Microscopie de photodétachement à 2 couleurs
P ~ 2*85 mW d ~ 1,2 cm Photodiode Synthétiseur n=1,949 GHz P =-2,3 dbm Amplificateur + 37 dB R1=80% piezo d ~ 3,85 cm l/2 Modulateur Electro-optique LiNbO3 R2=80% (l ~ 596 nm) P ~ 400 mW Système d’excitation à 2 couleurs
596894.89pm 5968886.21pm A(32S) = 16752.976 (40) cm-1 en laissant le champ électrique libre au lieu de 16752.9760(42) cm-1 Enregistrements et ajustements
La « Microscopie de photodétachement » permet une utilisation quantitative des images pour de la spectroscopie de très haute résolution (2,5.10-7) La « Microscopie de photodétachement à 2 couleurs» conduit à déterminer l’énergie électronique indépendamment du champ électrique « Microscopie de photodétachement » en champ magnétique transverse et longitudinal T. Kramer et al. Europhys. Lett., 56 471 (2001) Bracher et al., Phys. Rev. A 73, 062114 (2006) « Microscopie de photodétachement » en régime pulsé (changement de détecteur + fabrication d’une chaîne laser pulsée monomode – 30 ns, 10 mJ) Conclusion et perspectives