Generation of 1182-Å radiation in phase-matched mixtures of inert gases

Kung, A. H.; Young, J. F.; Harris, S. E.

doi:10.1063/1.1654647

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“…50 VUV light of wavelength 118.2 nm (hereafter referred to as 118 nm) was produced by tripling the 354.7 nm (hereafter referred to as 355 nm) third harmonic of a Nd:YAG laser (Continuum Surelite I, ~10-20 mJ per 5 ns pulse) in a phasematched Xe/Ar gas mixture. [36][37][38][39] The 355 nm laser beam was 55 tightly focused into a gas cell containing a mixture of Xe (BOC, >99.9%) and Ar (BOC, >99.9%) in a ratio of 1:11. The 118 nm and residual 355 nm light were not separated before entering the imaging chamber, and in some of the experiments the latter was used to effect photolysis of the parent cation of interest.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Fragmentation dynamics of the ethyl bromide and ethyl iodide cations: a velocity-map imaging study

Gardiner

Karsili

Lipciuc

et al. 2014

Phys. Chem. Chem. Phys.

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The photodissociation dynamics of ethyl bromide and ethyl iodide cations (C 2 H 5 Br + and C 2 H 5 I + ) have been studied. Ethyl halide cations were formed through vacuum ultraviolet (VUV) photoionization of the respective neutral parent molecules at 118.2 nm, and were photolysed at a number of ultraviolet (UV) photolysis wavelengths, including 355 nm and wavelengths in the range from 236 to 266 nm. Time-offlight mass spectra and velocity-map images have been acquired for all fragment ions and for ground (Br) and spin-orbit excited (Br*) bromine atom products, allowing multiple fragmentation pathways to be investigated. The experimental studies are complemented by spin-orbit resolved ab initio calculations of cuts through the potential energy surfaces (along the R C-Br/I stretch coordinate) for the ground and first few excited states of the respective cations. Analysis of the velocity-map images indicates that photoexcited C 2 H 5 Br + cations undergo prompt C-Br bond fission to form predominantly C 2 H 5 + + Br* products with a near-limiting 'parallel' recoil velocity distribution. The observed C 2 H 3 + + H 2 + Br product channel is thought to arise via unimolecular decay of highly internally excited C 2 H 5 + products formed following radiationless transfer from the initial excited state populated by photon absorption. Broadly similar behaviour is observed in the case of C 2 H 5 I + , along with an additional energetically accessible C-I bond fission channel to form C 2 H 5 + I + products. HX (X = Br, I) elimination from the highly internally excited C 2 H 5 X + cation is deemed the most probable route to forming the C 2 H 4 + fragment ions observed from both cations. Finally, both ethyl halide cations also show evidence of a minor C-C bond fission process to form CH 2 X + + CH 3 products.dissociation limit involves CH 3 + + Br* products, whereas for CH 3 I + , the larger spin-orbit splitting in atomic iodine relative

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Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Fragmentation dynamics of the ethyl bromide and ethyl iodide cations: a velocity-map imaging study

Gardiner

Karsili

Lipciuc

et al. 2014

Phys. Chem. Chem. Phys.

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“…Les densités de puissance des lasers focalisés dans un milieu gazeux, atteignent aisément des valeurs > 10'' w/cm2 entraînant une réponse non linéaire de celui-ci : P =x(1) El+ ~ ( 2 ) El.E2+ %(3) El.Ez.E3+ ... où les %(i) correspondent aux différents coefficients de susceptibilité électrique. Depuis la première publication [14] sur la production de rayonnement VUV à 118 nm ( -(2klf k2)). Ainsi, avec des milieux non linéaires modèles confinés en cellule tels que les gaz rares ou les vapeurs métalliques, la génération de rayonnement VUV cohérent (ns, ps et fs) peut être obtenue pratiquement à façon dans le domaine 6-1 1 eV.…”

Section: Ingenierie Du Photon Harmonique »unclassified

Potentialités des sources à 10 eV

et al. 1999

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Résumé : Les potentialités de sources cohérentes à 10 eV, obtenues par mélange de kéquences à quatre ondes dans un gaz rare (Xe, Kr) ou dans une vapeur de mercure à température ambiante sont présentées et discutées.Comparativement aux sources obtenues par troisième harmonique dans les gaz rares (Xe 118 nm et Kr 122 nm), la source au mercure à 125 nm est particulièrement intense (effet de double résonance sur la susceptibilité non linéaire) avec des impulsions d'environ 10 uJ d'une durée de 6 ns à la cadence de 10 Hz. D'une excellente stabilité, elle est, en outre, très s h p l e dans la config&ation qui est actuellement développée en collaboration avec Thomson CSF ~a s e r / B.M.Industries et avec le soutien spécifique de la cellule des Ressources Technoiogiques du CNRS. INTERET DES PHOTONS W V (e 10 eV)La région de l'ultraviolet lointain autour de 10 eV concerne un vaste champ d'applications car, à cette énergie, les photons interagissent efficacement avec la matière qu'elle soit sous forme gazeuse, liquide ou solide. Ainsi, l'excitation autour de 10 eV permet d'atteindre différents états électroniques de petites molécules telles que Hz, 02, CO, CO2 dont le rôle est prépondérant pour la physico-chimie de l'atmosphère ou des milieux interstellaire. La fenêtre « Lyman cc. >) (à 121.6 nm) qui correspond à un très faible coefficient d'absorption de O2 (0.3 cm-'), est bien connue des astrophysiciens [l]. Par contre, à la longueur d'onde du laser Fz (157 nm) le coefficient d'absorption élevé de 0 2 (= 175 cm-') rend nécessaire l'utilisation d'un pompage.Les applications fondamentales pouvant bénéficier d'une source laser pulsée autour de 10 eV sont nombreuses : spectroscopie à haute résolution [2], spectroscopie résolue en temps [3-41, photodissociation des molécules organiques [5-61, photoionisation à un photon [7-81, spectroscopie de photoélectron [9]. Pour transformer des matériaux (semi-conducteurs, cristaux, polymères ...) l'utilisation de rayonnement VUV est maintenant largement reconnue (large coefficient d'absorption, effet de surface, excitation électronique). En particulier, des processus réactifs très efficaces peuvent être initiés au point de focalisation du laser (avec des densités d'énergie pouvant atteindre les ~/ c m~) avec une résolution submicronique (limite imposée par la diffraction). Ainsi, l'intérêt d'une excitation VUV pour la photogravure du silicium en présence de XeF2 est prouvé par des résultats récents obtenus avec le rayonnement 3 synchrotron [IO-1 11. L'efficacité de la photogravure est multipliée par un facteur 10 en passant de 200 nm à 120 nm. Par ailleurs, un motif peut être gravé en surface avec une précision axiale sub-nanométrique (profondeur de pénétration du rayonnement VUV < 1 nm). Enfin, notons que la combinaison de faisceaux VUV + UV, en coïncidence ou décalés dans le temps, peut améliorer considérablement la gravure en vitesse et en qualité [ 12-131. Ainsi la région spectrale de l'ultraviolet du vide (VUV : 105

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“…To create the 118 nm light, the third harmonic of a pulsed Nd:YAG laser at 355 nm is frequency tripled in a gas cell containing xenon and argon [40][41][42]. The 355 nm light is focused with a 500 mm focal length lens into the gas cell containing 24 torr of xenon mixed with argon at an Ar:Xe ratio of 10.3:1.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Measurements of trap dynamics of cold OH molecules using resonance-enhanced multiphoton ionization

et al. 2017

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Trapping cold, chemically important molecules with electromagnetic fields is a useful technique to study small molecules and their interactions. Traps provide long interaction times that are needed to precisely examine these low density molecular samples. However, the trapping fields lead to non-uniform molecular density distributions in these systems. Therefore, it is important to be able to experimentally characterize the spatial density distribution in the trap. Ionizing molecules in different locations in the trap using resonance enhanced multiphoton ionization (REMPI) and detecting the resulting ions can be used to probe the density distribution even with the low density present in these experiments because of the extremely high efficiency of detection. Until recently, one of the most chemically important molecules, OH, did not have a convenient REMPI scheme identified. Here, we use a newly developed 1 + 1' REMPI scheme to detect trapped cold OH molecules. We use this capability to measure trap dynamics of the central density of the cloud and the density distribution. These types of measurements can be used to optimize loading of molecules into traps, as well as to help characterize the energy distribution, which is critical knowledge for interpreting molecular collision experiments.

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Generation of 1182-Å radiation in phase-matched mixtures of inert gases

Cited by 190 publications

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Fragmentation dynamics of the ethyl bromide and ethyl iodide cations: a velocity-map imaging study

Fragmentation dynamics of the ethyl bromide and ethyl iodide cations: a velocity-map imaging study

Potentialités des sources à 10 eV

Measurements of trap dynamics of cold OH molecules using resonance-enhanced multiphoton ionization

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