Bu eser ABD Ordusu araştırma ofisi ile sözleşme W911NF-18-1-0051 tarafından desteklenmiştir.

Not: Tüm ticari olarak elde edilen aletleri ve parçaları lazer, vakum pompaları, odası, uçuş saat tüp ve microchannel plaka dedektörü gibi yüklü ve üreticinin yönergelerine göre işletilen veya kullanım kılavuzuna bakınız. Lazer koruyucu gözlük çalışma lazer yoğunluklarda için tasarlanmış ve dalga boylarında giyilmelidir.
1. İnşaat TOF-MS26
<ol><li>Tasarım ve iyon optik26 ve optik windows üzerinde 2 ¾" flanşlar iyon optik (Şekil 1) her iki tarafında monte bu süre için standart bir sürü karşılamak için yeterli alana sahip ultrahigh bir vakum (UHV) odası inşa.</li>
	<li>İyon optik bir 1-m uçuş tüp odasına monte yığını iliştirin. Not: optik masada yer kazanmak için bu iyon optik montaj ve tüp dikey olarak uçuş en kolayıdır.</li>
	<li>Aspiratör ve repeller plakaları, iş parçacığı tüp odası, dışarı arasında odasına 1/16" Paslanmaz çelik boru takın ve ¼" Paslanmaz çelik boru27için takın. Bir veya daha fazla değişken sızıntı vanalar ¼" Paslanmaz çelik boru takın. Not: Cam içeren moleküler örnekleri tüpler veya gaz tankları bu boru örnek giriş için bağlı.</li>
	<li>Bir 18 mm microchannel tabak yığını Z-yığın yapılandırma29 uçuş tüp sonuna ekleyin.</li>
	<li>2 ¾" flanşlar odasına monte iki optik windows (1 mm kalınlık, 50 mm çaplı, erimiş silis) ekleyin. Not: Bu iki pencerede repeller ve çıkarıcı plakaları arasında uzayda aracılığıyla lazer ışınları yayar.</li>
	<li>İyon optik ve dedektör geçerli feedthroughs ve BNC kablo üzerinden yüksek voltajlı güç kaynakları için tel.</li>
	<li>Bir turbomoleküler pompa odası iyon optik ve ikinci bir pompa uçuş tüp dedektörü (Şekil 1) yakınındaki sonuna yakın iliştirin. Her iki pompa için bir uygun destek pompası bağlayın. Dikkat: turbomoleküler pompa dikey monte uçuş tüp sonuna kadar eklenirken, TOF sistemi pompanın ağırlığı nedeniyle bir tarafına yalın değil emin olmak için dikkat ediniz. Bu sorun optik masaya vakum odası ekleyerek azaltılabilir.</li>
	<li>Pompalar üzerinde açın ve 24 saat bekleyin. Basınç odasında hiçbir örnek ile 10-8 torr altında olması. Basınç yüksek ise, kaçakları kontrol ve sıkın fındık veya odası istenilen basınç ulaşılana kadar pişirin.</li>
</ol>2. optik pompa ve sonda Yolları İnşaatı
Not: Pompa ve sonda optik yolları bir diyagram Şekil 1' de verilmiştir.
<ol><li>Femtosecond lazer bakliyat sağlanması Not: Femtosecond lazer bakliyat (800 nm) üreticisinin göre işletilen ticari Ti:Sapphire rejeneratif amplifikatör kaynak tarafından temin edilmiştir.<ol>
<li>Lazer açmak ve yaklaşık 30 stabilize etmek min için bunun için beklemek.</li>
		<li>Pozisyon bir 90:10 (% R: %T) pompa inşa ve ışın satırları yoklama için kullanılan iki yineleme oluşturmak için çıktı laser sonra splitter ışınlayın. Yeterli güç teslim edilmesini sağlamak için her iki yineleme lazer gücünü kontrol edin.</li>
		<li>Optik parametrik amplifikatör (OPA) yansıyan ışın doğrudan ve kılavuzda yordamları kullanarak çıkış gücü optimize etmek.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Pompa optik yol hazırlanması<ol>
<li>İstenen dalga boyu seçmek için OPA yazılım ayarlayın.</li>
		<li>Çıktı ışın OPA λ/2 dalga plaka (WP) ve polarize (P) üzerinden doğrudan.</li>
		<li>P polarize ışın engellemek ve içbükey için s polarize ışın doğrudan (f =-10 cm) ve konveks (f = 50 cm) 5 katına çapına genişletmek için aynalar.</li>
		<li>Genişletilmiş ışını Dikroik ayna (DC) için doğrudan.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Sonda optik yol hazırlanması<ol>
<li>Dışbükey ayna 90:10 ışını splitter geçen ışın doğrudan (f = 20 cm) ve içbükey ayna (f =-10 cm) 2 katına çapına azaltmak için.</li>
		<li>İçi boş bir retro-yansıtıcı bir motorlu doğrusal gecikme sahnede monte için aşağı collimated ışını doğrudan. Montaj kolları iki düz aynalar sahne tam seyahat yelpazesini hareket ettiğinde retro reflektör değişmez sonra ışın pozisyon sağlamak için retro reflektör önce ayarlayın. Not: Bu pompa-sonda kayma örtüşme tam tarama aralığı boyunca muhafaza edilmesi sağlanır.</li>
		<li>Sonda darbe gücünü azalt, bir iris ışın çapı ayarlamak için sonra ND filtre Ekle ve ışını Dikroik ayna (DC) için yönlendirmek için gecikme aşamadan sonra bir akort nötr yoğunluk (ND) filtresi ekleyin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Pompa ve sonda darbe süreleri ölçümü Not: Pompa ve sonda nabız sürelerini ölçülür bir ev yapımı ikinci harmonik üretimi-frekans optik (SHG-kurbağa) çoğunluğuna Kur çözüldü. Bir SHG-kurbağa Kur, ölçüm süreci ve veri alma algoritmaları inşaatı ile ilgili ayrıntılar başka bir30,31,32bölümünde. Bizim deneyler, OPA dışarı darbe süreleri normal yaklaşık 20 fs ve bu 800 nm darbe yaklaşık 30 fs19,20,27uygulanır. Darbe sıkıştırma kullanarak, örneğin, aynalar chirped10,11,12,13 uygulamak için gerekli olabilir ancak, OPA'lar üst düzey darbe deformasyonları, neden olabilir veya bir acousto-optik modülatör16.<ol>
<li>Pompa veya sonda ışın engelleyin. Doğrudan düz aynalar ile kurbağa içine kalan kiriş pompa ve sonda nabız birleştirir Dikroik ayna sonra yerleştirilir.</li>
		<li>İki ışın β-Baryum-bor (BBO) kristal kurbağa çakışma çoğaltır emin olun. Üçüncü bir ışın iki özgün kiriş arasında görünene kadar ışın hizalama ve gecikme sahne ayarlayın.</li>
		<li>Bir iris ve f = 10 cm objektif, izole ve odak bir fiber optik montaj içine Işını Spektrometre ve bilgisayar bağlı.</li>
		<li>KURBAĞA tarama toplamak ve uygun yazılım ve alma algoritması ile darbe şekil almak.</li>
		<li>Adımları 2.4.1-2.4.3 diğer ışın için yineleyin. Kirişler için kurbağa yönetmenlik aynalar kaldırın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Pompa ve yoklama kiriş kayma örtüşme kaba Not: pompa ve yoklama kirişler görünür durumdaysa, adım 2.5.1 atlanabilir.<ol>
<li>15 mm çaplı BBO kristal dikroik sonra her iki kiriş, böylece onları görünür hale dalga boylarında iki katına yerleştirin. Not: Bir portakal mavi 400 nm sonda ışın kolayca ayırt edilebilir 600-650 nm kiriş yapmak için bir OPA dalga boyu ~ 1200-1300 nm Bu adım için kullanmak en kolay yoldur. Pompa ışın en yoğun bölgesi kristal merkezinden geçer sağlamak için özen gösterin. Öyle ki her ne kadar bu açıdan belirli bir rengi maksimum yoğunluk karşılık gelmeyebilir turuncu ve mavi nabız kolayca görünür, kristal açı optimize edilmelidir.</li>
		<li>Öyle ki kirişler collinearly ile TOF-MS odaya yaymak ayna kullanarak hizalamaları dikroik önce bağlar pompa ve sonda ışını ayarlamak ve diğer taraftan dışarı. Not: Sonda ışını küçük çapı ve pompa ışın ortasında merkezli.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Geçici örtüşme pompa ve yoklama kirişler kaba Not: burada açıklanan yöntemi osiloskop çözünürlük için sınırlıdır ve yalnızca birkaç milimetre seyahat gecikme sahnede içinde sıfır gecikme konuma belirleyebilirsiniz.<ol>
<li>Bir hızlı fotodiyot dedektörü pencere girişinin önünde birkaç santimetre pompa ve yoklama kirişler yolundaki TOF-MS odasına koyun. Bir dijital osiloskop dedektörü kablosunu takın ve bağımsız olarak pompa ve sonda nabız sinyalleri bulun.</li>
		<li>Öyle ki osiloskop pompa ve yoklama sinyalleri geçici örtüşen motorlu gecikme sahne sonda satırındaki konumunu ayarlamak. Bir sinyal sürekli önünde (geride) osiloskop diğerinde ise, kısaltmak veya gerektiği gibi yol uzunluğu uzatmak için motorlu gecikme sahne tutan bağlar taşıyın.</li>
		<li>Fotodiyot dedektörü kaldırın.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. ön ölçümleri
Not: Tüm veriler bizim deneylerde içi ticari araç kontrol yazılımı (Malzemeler tablo) ile yazılmış kodları kullanarak satın alınan. Tüm araç sürücü yazılımı ilgili üreticisinden elde edildi.
<ol><li>Kalibrasyon mutlak en yüksek yoğunluk pompa darbe28<ol>
<li>Sonda ışın engellemek ve eklemek bir f = 20 cm objektif kütle spektrometre giriş penceresine önce doğrudan el ile doğrusal çeviri sahnede monte.</li>
		<li>Dalga plaka (WP) döndürme açısı (Şekil 1önce objektif ölçülen pompa ışın gücü en üst düzeye çıkarmak için) ayarlayın.</li>
		<li>Xe benzin TOF-MS odası koya ekleyin ve 5-10 x 10-8 torr basınç göstergesi okur öyle ki odasına gaz akışını denetleyen sızıntı Vana ayarlayın. TOF-MS güç kaynağı voltaj kapalı basınç ani artışlar nedeniyle MCP dedektörü için zarar görmemesi için örnek baskı ayarlarken olduğundan emin olun.</li>
		<li>Çıkış kabloları MCP dedektörü ve dijital osiloskop lazer sinyal gecikme jeneratöre bağlayın. Osiloskop lazer sinyal tetiklemek için ayarlayın.</li>
		<li>TOF-MS güç kaynağı açmak ve voltaj kontrol edin. Tipik V1, V2, V3ve V4 (resim 2) gerilimleri +4,190 V, +3,910 V, 0 V ve-3,000 V, sırasıyla değerleridir.</li>
		<li>İyon sinyalleri Xe+ (ve daha yüksek ücret Türkiye) osiloskop içinde doğrudan ya da bir bilgisayar üzerinden osiloskop için bağlı olup olmadığını denetleyin.</li>
		<li>Toplam iyon sinyal en üst düzeye çıkarmak için objektif tutan el ile çeviri sahne konumunu ayarlamak. Bu adım pompa ışın odak gösterildiği Şekil 2kesmek 0,5 mm ile çakışıyor sağlar.</li>
		<li>Kayıt veri toplama yazılımı kullanarak Xe kütle spektrumu.</li>
		<li>Lazer güç daha önceden ölçülmüş güç daha düşük bir güç ~ 20 mW elde etmek için WP açı çevirerek azaltın.</li>
		<li>Lazer güç ölçülebilir Xe+ sinyal oluşturmak için çok düşük kadar adımları 3.1.8-3.1.9 yineleyin. 10-15 farklı lazer gücü, kitle spectra toplam kaydedilmelidir.</li>
		<li>Uygun veri analiz yazılımı kullanarak izlemek belgili tanımlık merdiven içinde başvuru için mutlak doygunluk yoğunluğu Xe+ (1.12 1014 W cm-2x) için karşılık gelen lazer darbe enerji tanımlamak için 2828. Bu yordam herhangi bir pompa darbe enerji daha fazla deneylerde kullanılan için bir mutlak yoğunluğu ölçek sağlar.</li>
	</ol></li>
	<li>Kalibrasyon mutlak en yüksek yoğunluk sonda darbe33 Not: zayıf sonda darbe yoğunluk nedeniyle 3.1. adımda anlatılan Xe kalibrasyon yöntemi kullanılamaz. Bunun yerine, sonda yoğunluğu deneylerde odak noktası ile bir dijital fotoğraf makinesi32, darbe süresi ve enerji ile birlikte spot boyutunda ölçerek tahmin.<ol>
<li>Pompa ışın engellemek ve düz bir yol boyunca sonda ışını Dikroik ayna sonra iki düz aynalar kullanarak doğrudan.</li>
		<li>Odaklama lens odaya bitişik pozisyonundan kaldırmak ve sonda ışın yolundaki soruşturma ışın onun merkezinden geçer sağlanması yerleştirin.</li>
		<li>Değişken ND filtre kullanarak sonda ışın enerji en aza indirmek ve darbe enerji ~ 100 aşağıda azaltmak için ek ND filtre ekleyin nJ.</li>
		<li>CMOS kompakt el ile doğrusal çeviri sahnesinde yerini ve uygun veri toplama yazılımı olan bir bilgisayara bağlayın. Sonda ışın yolu çeviri aşamasında ışın odak nokta merkezli kamera ile bağlayın. Yazılım programı kullanarak ışın nokta bulun. ND filtre ekleyin ve doygunluk CMOS Dedektör önlemek için fotoğraf makinesi satın alma ayarlarını yapın.</li>
		<li>En küçük, en yoğun lazer nokta elde etmek için çeviri sahne konumunu ayarlamak. Bu konum ışın odak için karşılık gelir.</li>
		<li>Odak, bir kamera görüntüsü elde etmek ve spot ışın çapı belirlemek için uygun veri analiz yazılımı kullanarak iki boyutlu bir Gauss işlev için uygun.</li>
		<li>Sonda ışın kameraya yönetmenlik aynalar kaldırmak ve odaklama lens konumunu TOF-MS önünde geri dönün.</li>
	</ol></li>
	<li>Pompa-sonda kayma ve geçici örtüşme TOF-MS belirlenmesi Not: Adım 3.1 protokolünde tamamlanması kabul edilir. XE gaz örnek uzamsal ve geçici örtüşme belirlemek için kullanılabilir gibi görünse, kütle spektrumunda değişiklikleri olumlu zaman-gecikmeler yerine yalnızca sıfır gecikmeli bir dizi üzerinden görülebilir çünkü hedef molekül için çalışma kullanmak için tavsiye edilir , Xe olduğu gibi.<ol>
<li>İstenen örnek TOF-MS odasına bağlanmak ve basınç 1-5 x 10-7 torr aralığına ayarlayın.</li>
		<li>Pompa ve yoklama kirişler engelini kaldırmak ve onlar TOF-MS odasına hizalandığından emin olun.</li>
		<li>Prob güç ND filtre ayarlayarak en üst düzeye çıkarmak. Pompa gücü ile waveplate tatmin edici iyon sinyal almak için yeterince yüksek bir seviyeye ayarlayın. Not: Prob güç parçalanma ikna etmek için ama o kadar yüksekten iyonları pompa nabzı yokluğunda oluşturmak için yeterince yüksek olmalıdır.</li>
		<li>Sonda ışını Dikroik ayna Dağı (DC, Şekil 1) kolları ile kayma konumunu ayarlamak kadar ya ani bir artış tüm iyonlarının yoğunluğunu görülmektedir (sahne konum tam olarak sıfır gecikme ise) veya üst moleküler önemli tükenmesi İyon ve/veya parça iyon verimleri artış gözlenen (pozitif bir Gecikmeli için sahne pozisyon karşılık geliyorsa).</li>
		<li>İyon sinyalleri hiçbir değişiklik gözlenir, sahne konum negatif zaman-gecikme, i.eolasıdır., sonda pompa önce gelir. Uzun bir yol motorlu gecikme aşamaya sonda ışın için ayarlamak ve kütle spektrumu bir değişiklik görülmektedir kadar adımları yineleyin 3.3.4.</li>
		<li>Ani bir artış toplam iyon sinyal üretmek için motorlu gecikme sahne pozisyonunu ayarlayýn. Bu pozisyon için sıfır gecikmeli karşılık gelir. Sıfır gecikmeli pompa ışın sadece ile alınan kitle spektrum birlikte iyi ve kötü kayma örtüşme ile alınan DMMP molekülünün temsilcisi kitle spectra Şekil 3' te gösterilmektedir.</li>
	</ol></li>
	<li>Çapraz korelasyon6,34 Not: Çapraz korelasyon ölçüm Xe32gibi bir asal gaz gerçekleştirilmelidir. Bu kurbağa ve sıfır gecikmeli için karşılık gelen gecikme sahne konumu her iki darbe süreleri ölçülmüştür doğrulamak için hizmet vermektedir.<ol>
<li>XE ile gaz odası (adım 3.1) ve en iyi duruma getirilmiş ışın çakışma (adım 3,3), hareket sıfır gecikmeli bulmak için motorlu sahne pozisyon (i.e., Xe+ sinyal ekranı kapladığında).</li>
		<li>Motorlu çeviri sahne -200 fs 200 fs 5 fs adımlarla için gecikme aralığı boyunca inceden inceye gözden geçirmek. Bu tarama 120 µm sıfır gecikme süresini konumunda merkezli bir dizi üzerinden 1,5 µm adımlarına karşılık gelir. Her kayıt kitle spektrum pozisyon inceden inceye gözden geçirmek ve Xe+ verimleri zamana bağımlı iyon sinyal34elde etmek için entegre.</li>
	</ol></li>
</ol>4. pompa-sonda ölçümleri
<ol><li>Ölçümleri alarak önce ön denetimler<ol>
<li>Her iki kiriş collinearly odası (Şekil 1) pencereden yayılıyor onaylamak için deneysel ayarları'nı denetleyin.</li>
		<li>İstenen örnek TOF-MS odasına ekleyin ve yavaş yavaş örneği 1-5 x 10-7 torr hedef basınç elde etmek için değişken sızıntısı valve(s) kullanarak odanın içine yayın. Ne zaman basınç nedeniyle MCP dedektörü için zarar görmemesi için örnek basınç ayarlama tırmanıştır TOF-MS güç kaynağı voltaj kapandığından emin olun.</li>
		<li>Buhar basıncı molekülün istenilen basınç üretmek için çok düşükse, istenilen basınç elde kadar örnek sahibi ısı yavaşça.</li>
		<li>Açmak ve TOF-MS voltaj (adım 3.1.5) kontrol edin. Veri toplama yazılımı motorlu gecikme sahne ve osiloskop ile iletişimi ile ilgili olarak işlerliğini doğrulayın.</li>
		<li>Objektifin önünde odası (adım 3.1.7) ve iyon sinyal ve kayma örtüşme optimize etmek için pompa-sonda kayma hizalama (adım 3.3.4) ayarlayın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Veri toplama<ol>
<li>İstenen iyon sinyalleri almak için pompa ve yoklama darbe enerjileri ayarlayın.</li>
		<li>Veri toplama yazılımı tarama uzunluğu ve adım boyutu belirtin. Not: Tipik tarama uzunlukları bizim deneyler menzil 1000-5000 fs ve adım boyutları aralığı 5-20 fs19,20.</li>
		<li>Her pompa-sonda gecikme, kitle spektrum elde etmek için veri toplama yazılımı çalıştırın. Not: Genellikle, 1000 lazer birkaç kadeh bir inceden inceye gözden geçirmek her zaman gecikme, kaydedilen kitle spektrum ortalama. Yeterince yüksek sinyal gürültü oranı elde etmek için 10-20 inceden inceye gözden geçirmek istediğiniz ayarları alınır (i.e., tarama uzunluğu, adım boyutu, pompa ve sonda güçler) ve ortalama olarak. Lazer güç kayması etkilerini en aza indirmek için tarama gecikme-sahne seyahat yönde dönüşümlü olarak alınabilir. Tüm veriler sekmeyle ayrılmış metin dosyaları olarak kaydedilir. Tek bir tarama için 1250 fs tarama uzunluğu 5 fs adım büyüklüğü ile DMMP alınan temsilcisi ham kitle spektral verileri Şekil 4' te gösterilmiştir.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Veri işleme<ol>
<li>Her kitle en yüksek faiz ( Şekil 4bracketed bölgelerde tarafından resimli) için uçuş zaman aralığı tanımlamak ve her kütle spektrumunda bu aralıklar üzerinde entegre. Çıktıların her iyon ilgi zaman çözüldü sinyalleri temsil eder. Örneğin, DMMP üst moleküler iyon ile iyi ve kötü pompa-sonda kayma örtüşme bir pompa-sonda taramasından elde zaman çözüldü iyon sinyaller Şekil 5' te gösterilmektedir.</li>
		<li>Adımı yineleyin 4.3.1 inceden inceye gözden geçirmek istediğiniz sayıyı elde etmek için (Örn., 10-20)19,20 , aynı tarama ayarlarını. Her zaman çözüldü iyon sinyal alınan tüm taramaları üzerinde ortalama. Temsilcisi ortalama iyon sinyaller Şekil 6' da gösterilmiştir.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Letokhov, V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photophysics+and+Photochemistry.">Photophysics and Photochemistry.</a> Physics Today. 30 (5), 23-32 (1977).</li><li>Bloembergen, N., Yablonovitch, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Infrared+laser+induced+unimolecular+reactions.">Infrared laser induced unimolecular reactions.</a> Physics Today. 31 (5), 23-30 (1978).</li><li>Zewail, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser+selective+chemistry-is+it+possible?.">Laser selective chemistry-is it possible?.</a> Physics Today. 33 (11), 25-33 (1980).</li><li>Brif, C., Chakrabarti, R. L., Rabitz, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+of+quantum+phenomena:+past,+present+and+future.">Control of quantum phenomena: past, present and future.</a> New Journal of Physics. 12, 075008 (2010).</li><li>Bloembergen, N., Zewail, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Energy+redistribution+and+the+question+of+mode+selective+laser+chemistry+revisited.">Energy redistribution and the question of mode selective laser chemistry revisited.</a> The Journal of Physical Chemistry. 88 (23), 5459-5465 (1984).</li><li>Rosker, M. J., Dantus, M., Zewail, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femtosecond+real-time+probing+of+reactions.+I.+The+technique.">Femtosecond real-time probing of reactions. I. The technique.</a> The Journal of Chemical Physics. 89 (10), 6113-6127 (1988).</li><li>Zewail, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femtochemistry:+Recent+progress+in+studies+of+dynamics+and+control+of+reaction+and+their+transition+states.">Femtochemistry: Recent progress in studies of dynamics and control of reaction and their transition states.</a> The Journal of Physical Chemistry. 100 (31), 12701-12724 (1996).</li><li>Warren, W. S., Rabitz, H., Dahleh, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coherent+Control+of+Quantum+Dynamics:+The+Dream+Is+Alive.">Coherent Control of Quantum Dynamics: The Dream Is Alive.</a> Science. 259 (5101), 1581-1589 (2003).</li><li>Kosma, K., Trushin, S. A., Fu&#223;, W., Schmid, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cyclohexadiene+ring+opening+observed+with+13+fs+resolution:+coherent+oscillations+confirm+the+reaction+path.">Cyclohexadiene ring opening observed with 13 fs resolution: coherent oscillations confirm the reaction path.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 11 (1), 172-181 (2009).</li><li>De, S., Magrakvelidze, M., Bocharova, I. A., Ray, D., Cao, W., Znakovskaya, I., Li, H., Wang, Z., Laurent, G., Thumm, U., Kling, M. F., Litvinyuk, I. V., Ben-Itzhak, I., Cocke, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Following+dynamic+nuclear+wave+packets+in+N2,+O2+and+CO+with+few-cycle+infrared+pulses.">Following dynamic nuclear wave packets in N2, O2 and CO with few-cycle infrared pulses.</a> Physical Review A. 84 (4), 043410 (2011).</li><li>Bryan, W. A., McKenna, J., English, E. M. L., Wood, J., Calvert, C. R., Torres, R., Murphy, D. S., Turcu, I. C. E., Collier, J. L., McCann, J. F., Williams, I. D., Newell, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolated+vibrational+wavepackets+in+D2+:+Defining+superposition+condition+and+wavepacket+distinguishability.">Isolated vibrational wavepackets in D2+: Defining superposition condition and wavepacket distinguishability.</a> Physical Review A. 76 (5), 053402 (2007).</li><li>Calvert, C., Bryan, W., Newell, W., Williams, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time+resolved+studies+of+ultrafast+wavepacket+dynamics+in+hydrogen+molecules.">Time resolved studies of ultrafast wavepacket dynamics in hydrogen molecules.</a> Physics Reports. 491 (1), 1-28 (2010).</li><li>Kelkensberg, F., Lefebvre, C., Siu, W., Ghafur, O., Nguyen-Dang, T. T., Atabek, O., Keller, A., Serov, V., Johnsson, P., Swoboda, M., Remetter, T., L&#39;Huillier, A., Zherebtsov, S., Sansone, G., Benedetti, E., Ferrari, F., Nisoli, M., L&#233;pine, F., Kling, M. F., Vrakking, M. J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+dissociative+ionization+and+wave-packet+dynamics+studied+using+two-color+XUV+and+IR+pump-probe+spectroscopy.">Molecular dissociative ionization and wave-packet dynamics studied using two-color XUV and IR pump-probe spectroscopy.</a> Physical Review Letters. 103 (12), 123005 (2009).</li><li>Erattupuzha, S., Larimian, S., Baltuska, A., Xie, X., Kitzler, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-pulse+control+over+double+ionization+pathways+in+CO2.">Two-pulse control over double ionization pathways in CO2.</a> The Journal of Chemical Physics. 144 (2), 024306 (2016).</li><li>Rudenko, A., Makhija, V., Vajdi, A., Ergler, T., Schurholz, M., Kushawaha, R. K., Ullrich, J., Moshammer, R., Kumarappan, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strong+field-induced+wave+packet+dynamics+in+carbon+dioxide+molecule.">Strong field-induced wave packet dynamics in carbon dioxide molecule.</a> Faraday Discussions. 194, 463-478 (2016).</li><li>Pearson, J. B., Nichols, S. R., Weinacht, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+fragmentation+driven+by+ultrafast+dynamic+ionic+resonances.">Molecular fragmentation driven by ultrafast dynamic ionic resonances.</a> The Journal of Chemical Physics. 127 (13), 131101 (2007).</li><li>Bohinski, T., Tibbetts, K. M., Tarazkar, M., Romanov, D. A., Matsika, S., Levis, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strong+field+adiabatic+ionization+prepares+a+launch+state+for+coherent+control.">Strong field adiabatic ionization prepares a launch state for coherent control.</a> The Journal of Physical Chemistry Letters. 5 (24), 4305-4309 (2014).</li><li>Tibbetts, K. M., Tarazkar, M., Bohinski, T., Romanov, D. A., Matsika, S., Levis, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+the+dissociation+dynamics+of+acetophenone+radical+cation+through+excitation+of+ground+and+excited+state+wavepacket.">Controlling the dissociation dynamics of acetophenone radical cation through excitation of ground and excited state wavepacket.</a> The Journal of Physics B: Atomic, Molecular, and Optical Physics. 48 (16), 164002 (2015).</li><li>Ampadu Boateng, D., Gutsev, G. L., Jena, P., Tibbetts, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrafast+coherent+vibrational+dynamics+dynamics+in+dimethyl+methylphosphonate+radical+cation.">Ultrafast coherent vibrational dynamics dynamics in dimethyl methylphosphonate radical cation.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 20 (7), 4636-4640 (2018).</li><li>Ampadu Boateng, D., Gutsev, G. L., Jena, P., Tibbetts, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dissociation+dynamics+of+3-+and+4-nitrotoluene+radical+cations:+Coherently+driven+C-NO2+bond+homolysis.">Dissociation dynamics of 3- and 4-nitrotoluene radical cations: Coherently driven C-NO2 bond homolysis.</a> The Journal of Chemical Physics. 148 (13), 134305 (2018).</li><li>Markevitch, A. N., Romanov, D. A., Smith, S. M., Schlegel, H. B., Ivanov, M. Y., Levis, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sequential+non+adiabatic+excitation+of+large+molecules+and+ions+driven+by+strong+laser+fields.">Sequential non adiabatic excitation of large molecules and ions driven by strong laser fields.</a> Physical Review A. 69 (1), 013401 (2004).</li><li>Lezius, M., Blanchet, M., Rayner, D. M., Villeneuve, D. M., Stolow, A., Ivanov, M. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonadiabatic+multielectron+dynamics+in+strong+field+molecular+ionization.">Nonadiabatic multielectron dynamics in strong field molecular ionization.</a> Physical Review Letters. 86 (1), 51 (2001).</li><li>Lezius, M., Blanchet, V., Ivanov, M. Y., Stolow, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polyatomic+molecules+in+strong+laser+fields:+Nonadiabatic+multielectron+dynamics.">Polyatomic molecules in strong laser fields: Nonadiabatic multielectron dynamics.</a> The Journal of Chemical Physics. 117 (4), 1575 (2002).</li><li>Bohinski, T., Tibbetts, K. M., Tarazkar, M., Romanov, D., Matsika, S., Levis, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+an+electronic+resonance+in+a+ground-state,+gas-phase+acetophenone+cation+via+strong-field+mass+spectrometry.">Measurement of an electronic resonance in a ground-state, gas-phase acetophenone cation via strong-field mass spectrometry.</a> The Journal of Physical Chemistry Letters. 4 (10), 1587-1591 (2013).</li><li>Bohinski, T., Tibbetts, K. M., Tarazkar, M., Romanov, D., Matsika, S., Levis, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+ionic+resonances+in+alkyl+phenyl+ketone+cations+via+infrared+strong+field+mass+spectrometry.">Measurement of ionic resonances in alkyl phenyl ketone cations via infrared strong field mass spectrometry.</a> The Journal of Physical Chemistry A. 117 (47), 12374-12381 (2013).</li><li>Wiley, W. C., McLaren, I. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time-of-Flight+Mass+Spectrometer+with+Improved+Resolution.">Time-of-Flight Mass Spectrometer with Improved Resolution.</a> Review of Scientific Instruments. 26, 1150-1156 (1955).</li><li>Gutsev, G. L., Ampadu Boateng, D., Jena, P., Tibbetts, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Theoretical+and+Mass+Spectrometry+Study+of+Dimethyl+Methylphosphonate:+New+Isomers+and+Cation+Decay+Channels+in+a+Femtosecond+Laser+Field.">A Theoretical and Mass Spectrometry Study of Dimethyl Methylphosphonate: New Isomers and Cation Decay Channels in a Femtosecond Laser Field.</a> The Journal of Physical Chemistry A . 121 (44), 8414-8424 (2017).</li><li>Hankin, S. M., Villeneuve, D. M., Corkum, P. B., Rayner, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intense-field+laser+ionization+rates+in+atoms+and+molecules.">Intense-field laser ionization rates in atoms and molecules.</a> Physical Review A. 64 (1), 013405 (2001).</li><li>Amitay, Z., Zajfman, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+type+of+multiparticle+three-dimensional+imaging+detector+with+subnanosecond+time+resolution.">A new type of multiparticle three-dimensional imaging detector with subnanosecond time resolution.</a> Review of Scientific Instruments. 68 (3), 1387-1392 (1997).</li><li>Trebino, R., Kane, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+phase+retrieval+to+measure+the+intensity+and+phase+of+ultrashort+pulses:+frequency-resolved+optical+gating.">Using phase retrieval to measure the intensity and phase of ultrashort pulses: frequency-resolved optical gating.</a> Journal of the Optical Society of America A. 10 (5), 1101 (1993).</li><li>DeLong, K. W., Trebino, R., Hunter, J., White, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Frequency-resolved+optical+gating+with+the+use+of+second+harmonic+generation.">Frequency-resolved optical gating with the use of second harmonic generation.</a> Journal of the Optical Society of America B. 11 (11), 2206 (1994).</li><li>Trebino, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Frequency Resolved Optical Gating. , (2000).</li><li>Ruff, J. A., Siegman, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-pulse+laser+beam+quality+measurements+using+a+CCD+camera+system.">Single-pulse laser beam quality measurements using a CCD camera system.</a> Optics Letters. 31 (24), 4907-4909 (1992).</li><li>Trushin, S. A., Kosma, K., Fu&#223;, W., Schmid, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sub-10-fs+supercontinuum+radiation+generated+by+filamentation+of+few-cycle+800+nm+pulses+in+argon.">Sub-10-fs supercontinuum radiation generated by filamentation of few-cycle 800 nm pulses in argon.</a> Optics Letters. 32 (16), 2432-2434 (2007).</li><li>Fu&#223;, W., Schmid, W. E., Pushpa, K. K., Trushin, S. A., Yatsuhashi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrafast+relaxation+and+coherent+oscillations+in+aminobenzonitriles+in+the+gas+phase+probed+by+intense-field+ionization.">Ultrafast relaxation and coherent oscillations in aminobenzonitriles in the gas phase probed by intense-field ionization.</a> Physical Chemistry Chemical Physics . 9 (10), 1151-1169 (2007).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Bu iletişim kuralı polyatomic radikal katyon iyonlar yere elektronik devlet seçici hazırlık ile ultrafast titreşim dinamiklerini çözmek bize sağlar. İse standart alan güçlü iyonlaşma yordamı kullanarak 800 nm yere elektronik devlet radikal katyonlar ilk satır diatomics10,11,12,13 ve CO titreşim coherences hazırlamak 2 14 , <sup cla...

1960 yılında lazer icadından beri seçmeli olarak kimyasal bağları moleküller kırma amacı uzun süredir devam eden rüyada kimyager ve fizikçi oldu. Her ikisi de ayarlamanıza olanak lazer frekans ve yoğunluk hedef bağ ile ilişkili titreşim frekansı1,2,3,4 absorbans seçici enerji doğrudan bölünme etkinleştirmek için inanılıyordu . Ancak, erken deneyler intramolecular titreşim dağıtılması emilir enerji molekülü boyunca sık sık en zayıf bağ4,5non-selektif bölünme içinde sonuçlandı bulundu. Bu kadar değil femtosecond gelişimi lazerler darbeli ve pompa-sonda tekniği6 ' geç tutarlı titreşim Birleşik veya "dalga paketler" manipülasyon doğrudan 1980 's bond bölünme ve diğer başarılı kontrol etkin oldu hedefleri6,7,8. Pompa-sonda ölçümleri, neyin "pompa" darbe bir heyecan durumu veya daha sonra bir süre iptal edildi "sonda" darbe tarafından heyecanlı iyon hazırlar, moleküller9ultrafast süreçleri eğitim için en çok kullanılan tekniklerden birini kalır, 10,11,12,13,14,15,16,17,18, 19,20.
Pompa-sonda uyarma için kitle spektrometrik algılama birleştiğinde kullanarak polyatomic radikal katyonlar dinamikleri hedef molekülün nonselective parçalanma iyonlaşma pompa tarafından doğar ultrafast ayrılma eğitimi için önemli bir sınırlama 800 nm21,22,23Ti:Sapphire dalga boyu nabız. Bu aşırı parçalanma sonuçları nonadiabatic multiphoton iyonlaşma--dan ve yakın kızılötesi uyarma dalga boyu ilerletmeniz azaltılabilir (Örn., 1200-1500 nm)22,23,24, 25. Bu daha uzun dalga boylarında, adyabatik elektron tünel arttıkça iyonlaşma süreci22,23multiphoton uyarma göre katkı. Adyabatik tünel molekül ve formları ağırlıklı olarak "soğuk" zemin durumu moleküler iyonlar19,22,23küçük aşırı enerji kazandırır. Önceki çalışmalarımız yakın kızılötesi uyarma kullanımını önemli ölçüde tutarlı titreşim uyarilmalar veya "dalga paketlerinde", 800 nm uyarma19, karşılaştırıldığında polyatomic radikal katyonlar hazırlanması geliştirir göstermiştir 20. Bu eser alan güçlü iyonlaşma 1500 nm ve 800 kullanarak kimyasal savaş ajanı simulant dimetil methylphosphonate üzerinde (DMMP) alınan pompa-sonda ölçümleri ile multiphoton ve tünel katkıları ile hakim arasındaki farkı göstermek nm Pompa dalga boylarında.
Süre iptal edildi, recombined ve odaklı bir uçuş zaman kütle spektrometre, içine, Şekil 1' deki bizim kurulumunda gösterildiği gibi ultrashort lazer bakliyat bir çift pompa-sonda deneylerimiz olur. Bu deneyler Ti:Sapphire rejeneratif amplifikatör üreten gerektirir > 2 mJ, 800 nm, 30 fs bakliyat. Amplifikatör çıkışı nerede enerji çoğunu bir optik parametrik amplifikatör (OPA) pompa için kullanılan 1200-1600 nm, 100-300 µJ, 20-30 fs bakliyat üretimi için bir 90:10 (% R: %T) ışın ayırıcı olarak ikiye bölünmüş durumda. IR pompa ışın çapı 22 mm ve çapı 800 nm sonda denge aletinin 5.5 mm ve özlü bir iris kullanarak aşağı collimated için genişletilir. Bu collimations pompa ışın böylece iyonlaşma pompa darbe sırasında oluşan tüm iyonlar tarafından zaman gecikmeli sonda darbe heyecanlı mısın sağlanması bir önemli ölçüde daha küçük ışın bel (9 µm) prob kiriş (30 µm), daha odak içinde neden. Çünkü bizim deneyler amacı odaklanmış ışın demeti kenarlarına yakın düşük yoğunluklarda, bile oluşan üst moleküler iyon dinamikleri soruşturma için bu yapılandırma kullanılır. Biz son derece heyecanlı daha fazla iyonik türlerin dinamikleri ilgi varsa, o zaman sonda ışın çapı pompanın bundan daha küçük yapılması gerektiğini unutmayın.
Pompa ve sonda nabız collinearly yayar ve Wiley-McLaren bir uçuş zaman kütle spektrometre (TOF-MS)26 (Şekil 2) çıkarma bölgesine odaklandık. Moleküler örnekleri bir şişede yerleştirilen koya bağlı ve vakum için açıldı. Bu kurulum molekül soruşturma altında sıfır olmayan bir buhar basıncı bulunmalıdır; düşük buhar basıncı ile moleküller için şişe ısıtmalı. Gaz halinde olan yakıtlar örnek akış odasına iki değişken sızıntı vana tarafından kontrol edilir. Örnek çıkarma bölgesi27' hedef molekül yerel olarak yüksek konsantrasyon yerine getirmeleri için bir 1/16" Paslanmaz çelik boru yaklaşık 1 cm uzakta lazer odak (Şekil 2) ile odaya girer. Ayıklama plaka odaklı bir 0,5 mm yarık vardır lazer yayılması ve iyon yollara dik. Pompa ışın Rayleigh aralığı yaklaşık 2 mm olduğundan, bu yarık yoğunluğu ile ekstraksiyon plaka28geçmek için en yüksek nerede merkez odak birimin oluşturulduğu iyonları sağlayan bir filtre görevi görür. İyonları nerede tespit ve tipik ticari Ti:Sapphire lazerler 1 kHz tekrarlama oranı 1 GHz dijital osiloskop ile kaydedilen ve Z-gap mikro kanal plaka (MCP) dedektörü29' ulaşmak için bir 1 m alan ücretsiz drift tüp girin.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Mass spectrometer components</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TOF lens stack and flight tube assembly</td>
			<td>Jordan TOF Products, Inc.</td>
			<td>C-677</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>18 mm Z-gap detector assembly</td>
			<td>Jordan TOF Products, Inc.</td>
			<td>C-701Z</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TOF high voltage power supply</td>
			<td>Jordan TOF Products, Inc.</td>
			<td>D-603</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum system components</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotary vane backing pump</td>
			<td>Edwards Vacuum LLC</td>
			<td>RV12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Turbomolecular pumps (2)</td>
			<td>Edwards Vacuum LLC</td>
			<td>EXT255H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Turbomolecular pump controllers (2)</td>
			<td>Edwards Vacuum LLC</td>
			<td>EXC300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressure gauge</td>
			<td>Edwards Vacuum LLC</td>
			<td>AIGX-S-DN40CF</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chiller for water cooling</td>
			<td>Neslab</td>
			<td>CFT-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Femtosecond laser system</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ti:Sapphire regenerative amplifier</td>
			<td>Coherent, Inc.</td>
			<td>Astrella</td>
			<td>oscillator and amplifier in a single integrated system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical Parametric Amplifer (OPA)</td>
			<td>Light Conversion</td>
			<td>TOPAS Prime</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Motion control</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Motorized linear translation stage 1&#34; travel</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>Z825B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>controller for linear translation stage</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>KDC 101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>USB controller hub and power supply</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>KCH 601</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Manual linear translation stage 1&#34; travel</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>PT1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Detectors</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pyroelectric laser energy meter</td>
			<td>Coherent, Inc.</td>
			<td>1168337</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermal laser power meter</td>
			<td>Coherent, Inc.</td>
			<td>5356E16R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Si-biased detector 200-1100 nm</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>DET10A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Compact USB CMOS Camera</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>DCC1545M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>USB spectrometer</td>
			<td>Ocean Optics</td>
			<td>HR4000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 GHz digital oscilloscope&#160;</td>
			<td>LeCroy</td>
			<td>WaveRunner 610Zi</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optics</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Type 1 BBO crystal</td>
			<td>Crylight Photonics</td>
			<td>BBO007</td>
			<td>aperture and thickness may be customized</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Achromatic half wave plate, 1100-2000 nm</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>AHWP05M-1600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wollaston prism polarizer</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>WPM10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hollow retro-reflector</td>
			<td>PLX, Inc.</td>
			<td>OW-20-1C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Variable neutral density filter</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>NDC-100C-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Longpass dichroic mirror 2&#34; diameter</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>DMLP950L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital Camera image software</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>ThorCam</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Instrument communication interface</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>NI-MAX</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Graphical development environment for measurement programs</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>LabVIEW</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data processing software</td>
			<td>Mathworks</td>
			<td>MATLAB</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measurement of ultrafast vibrational coherences in polyatomic radical cations with strong-field adiabatic ionization

Biz polyatomic radikal katyonlar titreşim coherences hazırlama ve onların ultrafast dynamics problama için bir pompa-sonda Yöntem mevcut. Yaygın olarak kullanılan 800 alan güçlü iyonlaşma pompa nabız dalga boyu değişen tarafından nm yakın kızılötesi (1200-1600 nm) içine, adyabatik elektron iyonlaşma işleminin tünel katkısını göre multiphoton emme artırır. Adyabatik iyonizasyon etkili bir tutarlı titreşim devlet ("dalga paketi") için sonraki uyarma mükellef hazırlar elektron kaldırmadan iyon yere elektronik devlet baskın nüfus sonuçlanır. Bizim deneylerde zayıf alan 800 nm nabız ile tutarlı titreşim dynamics probed ve ayrışma ürünleri zamana bağımlı verimi bir uçuş zaman kütle spektrometre ölçülür. Biz 10 800 nm darbeleri ile karşılaştırıldığında bir faktörle iyon verimleri molekül dimetil methylphosphonate (DMMP) nasıl 1500 nm bakliyat uyarma için kullanarak tutarlı salınımlarını genliği geliştirir göstermek için üzerinde ölçümler mevcut. Bu iletişim kuralı mevcut pompa-sonda kurulumları bir optik parametrik amplifikatör (OPA) dalga boyu dönüşüm için Incorporation aracılığıyla uygulanabilir.

Molekül DMMP21 için elde edilen sonuçları sunulmuştur. Şekil 3 sıfır gecikmeli ile en yüksek yoğunluklarda 1500 nm pompa ve 8 x 1013 olmak 800 nm sonda bakliyat ve 8 x 1012 W cm-2, sırasıyla alınan DMMP kitle spectra gösterir. Başvuru için sadece pompa darbe ile alınan kütle spektrumu de gösterilir. Spectra ortalama 10.000'den fazla lazer çekim (Toplam edinme saat 12 s) bulunmaktadı...

Watch this Scientific Journal Video about Measurement of Ultrafast Vibrational Coherences in Polyatomic Radical Cations with Strong-Field Adiabatic Ionization at JoVE.com

Measurement of Ultrafast Vibrational Coherences in Polyatomic Radical Cations with Strong-Field Adiabatic Ionization

Biz moleküler ayrışma sonucu polyatomic radikal katyonlar ultrafast titreşim coherences problama için bir iletişim kuralı mevcut.

Polyatomic radikal katyonlar güçlü alanlı adyabatik iyonlaşma ile Ultrafast titreşim Coherences ölçümü

We present a pump-probe method for preparing vibrational coherences in polyatomic radical cations and probing their ultrafast dynamics. By shifting the ...

measurement-ultrafast-vibrational-coherences-polyatomic-radical

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Chemistry

Chemical Bonding: Basic Concepts

SCIENTISTS IN ACTION

6.8K Görüntüleme.  Virginia Commonwealth University. Biz moleküler ayrışma sonucu polyatomic radikal katyonlar ultrafast titreşim coherences problama için bir iletişim kuralı mevcut.

Video: Measurement of Ultrafast Vibrational Coherences in Polyatomic Radical Cations with Strong-Field Adiabatic Ionization

A Study of the Complexation of Mercury(II) with Dicysteinyl Tetrapeptides by Electrospray Ionization Mass Spectrometry

In this study we evaluated a method for the characterization of complexes, formed in different relative ratios of mercury(II) to dicysteinyl tetrapeptide, by electrospray ionization orbitrap mass spectrometry. This strategy is based on previous successful characterization of mercury-dicysteinyl complexes involving tripeptides by utilizing mass spectrometry among other techniques. Mercury(II) chloride and a dicysteinyl tetrapeptide were incubated in a degassed buffered medium at varying stoichiometric ratios. The complexes formed were subsequently analyzed on an electrospray mass spectrometer consisting of a hybrid linear ion- and orbi- trap mass analyzer. The electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) spectra were acquired in the positive mode and the observed peaks were then analyzed for distinct mercury isotopic distribution patterns and associated monoisotopic peak. This work demonstrates that an accurate stoichiometry of mercury and peptide in the complexes formed under specified electrospray ionization conditions can be determined by using high resolution ESI MS based on distinct mercury isotopic distribution patterns.

A Study of the Complexation of MercuryII with Dicysteinyl Tetrapeptides by Electrospray Ionization Mass Spectrometry

The characterization of complexes formed in different relative ratios of mercury(II) to dicysteinyl tetrapeptides by electrospray ionization orbitrap mass spectrometry is presented.

Elektrosprey İyonizasyon kütle spektrometresi ile Dicysteinyl tetrapeptidlerle ile Merkür (II) kompleksinin Bir Çalışma

In this study we evaluated a method for the characterization of complexes, formed in different relative ratios of mercury(II) to dicysteinyl tetrapeptide, ...

Kimya

Atom Transfer Radical Polymerization of Functionalized Vinyl Monomers Using Perylene as a Visible Light Photocatalyst

A standardized technique for atom transfer radical polymerization of vinyl monomers using perylene as a visible-light photocatalyst is presented. The procedure is performed under an inert atmosphere using air- and water-exclusion techniques. The outcome of the polymerization is affected by the ratios of monomer, initiator, and catalyst used as well as the reaction concentration, solvent, and nature of the light source. Temporal control over the polymerization can be exercised by turning the visible light source off and on. Low dispersities of the resultant polymers as well as the ability to chain-extend to form block copolymers suggest control over the polymerization, while chain end-group analysis provides evidence supporting an atom-transfer radical polymerization mechanism.

A method for the atom transfer radical polymerization of functionalized vinyl monomers using perylene as a visible-light photocatalyst is described.

Bir görünür ışık fotokatalistinin olarak Perylene kullanarak Fonksiyonlu Vinil Monomer Atom Transfer Radikal Polimerizasyonu

A standardized technique for atom transfer radical polymerization of vinyl monomers using perylene as a visible-light photocatalyst is presented. The ...

Direct Imaging of Laser-driven Ultrafast Molecular Rotation

We present a method for visualizing laser-induced, ultrafast molecular rotational wave packet dynamics. We have developed a new 2-dimensional Coulomb explosion imaging setup in which a hitherto-impractical camera angle is realized. In our imaging technique, diatomic molecules are irradiated with a circularly polarized strong laser pulse. The ejected atomic ions are accelerated perpendicularly to the laser propagation. The ions lying in the laser polarization plane are selected through the use of a mechanical slit and imaged with a high-throughput, 2-dimensional detector installed parallel to the polarization plane. Because a circularly polarized (isotropic) Coulomb exploding pulse is used, the observed angular distribution of the ejected ions directly corresponds to the squared rotational wave function at the time of the pulse irradiation. To create a real-time movie of molecular rotation, the present imaging technique is combined with a femtosecond pump-probe optical setup in which the pump pulses create unidirectionally rotating molecular ensembles. Due to the high image throughput of our detection system, the pump-probe experimental condition can be easily optimized by monitoring a real-time snapshot. As a result, the quality of the observed movie is sufficiently high for visualizing the detailed wave nature of motion. We also note that the present technique can be implemented in existing standard ion imaging setups, offering a new camera angle or viewpoint for the molecular systems without the need for extensive modification.

We present a protocol for creating a real-time movie of a molecular rotational wave packet using a high-resolution Coulomb explosion imaging setup.

Lazer güdümlü Ultrafast Moleküler Rotasyon Doğrudan Görüntüleme

We present a method for visualizing laser-induced, ultrafast molecular rotational wave packet dynamics. We have developed a new 2-dimensional Coulomb ...

Fabrication and Testing of Photonic Thermometers

In recent years, a push for developing novel silicon photonic devices for telecommunications has generated a vast knowledge base that is now being leveraged for developing sophisticated photonic sensors. Silicon photonic sensors seek to exploit the strong confinement of light in nano-waveguides to transduce changes in physical state to changes in resonance frequency. In the case of thermometry, the thermo-optic coefficient, i.e., changes in refractive index due to temperature, causes the resonant frequency of the photonic device such as a Bragg grating to drift with temperature. We are developing a suite of photonic devices that leverage recent advances in telecom compatible light sources to fabricate cost-effective photonic temperature sensors, which can be deployed in a wide variety of settings ranging from controlled laboratory conditions, to the noisy environment of a factory floor or a residence. In this manuscript, we detail our protocol for the fabrication and testing of photonic thermometers.

We describe the process of fabrication and testing of photonic thermometers.

İmalat ve fotonik termometreler test

In recent years, a push for developing novel silicon photonic devices for telecommunications has generated a vast knowledge base that is now being ...

Fizzy Extraction of Volatile Organic Compounds Combined with Atmospheric Pressure Chemical Ionization Quadrupole Mass Spectrometry

Chemical analysis of volatile and semivolatile compounds dissolved in liquid samples can be challenging. The dissolved components need to be brought to the gas phase, and efficiently transferred to a detection system. Fizzy extraction takes advantage of the effervescence phenomenon. First, a carrier gas (here, carbon dioxide) is dissolved in the sample by applying overpressure and stirring the sample. Second, the sample chamber is decompressed abruptly. Decompression leads to the formation of numerous carrier gas bubbles in the sample liquid. These bubbles assist the release of the dissolved analyte species from the liquid to the gas phase. The released analytes are immediately transferred to the atmospheric pressure chemical ionization interface of a triple quadrupole mass spectrometer. The ionizable analyte species give rise to mass spectrometric signals in the time domain. Because the release of the analyte species occurs over short periods of time (a few seconds), the temporal signals have high amplitudes and high signal-to-noise ratios. The amplitudes and areas of the temporal peaks can then be correlated with concentrations of the analytes in the liquid samples subjected to fizzy extraction, which enables quantitative analysis. The advantages of fizzy extraction include: simplicity, speed, and limited use of chemicals (solvents).

Fizzy extraction is a new laboratory technique for analysis of volatile and semivolatile compounds. A carrier gas is dissolved in the liquid sample by applying overpressure and stirring the sample. The sample chamber is then decompressed. The analyte species are liberated to the gas phase due to effervescence.

Atmosferik Basınçlı Kimyasal İyonlaşma Kuvveti Kütle Spektrometresi ile Birleştirilen Uçucu Organik Bileşiklerin Özsu Çıkarma

Chemical analysis of volatile and semivolatile compounds dissolved in liquid samples can be challenging. The dissolved components need to be brought to ...

Characterization of Synthetic Polymers via Matrix Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight (MALDI-TOF) Mass Spectrometry

There are many techniques that can be employed in the characterization of synthetic homopolymers, but few provide as useful of information for end group analysis as matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS). This tutorial demonstrates methods for optimization of the sample preparation, spectral acquisition, and data analysis of synthetic polymers using MALDI-TOF MS. Critical parameters during sample preparation include the selection of the matrix, identification of an appropriate cationization salt, and tuning the relative proportions of the matrix, cation, and analyte. The acquisition parameters, such as mode (linear or reflector), polarization (positive or negative), acceleration voltage, and delay time, are also important. Given some knowledge of the chemistry involved to synthesize the polymer and optimizing both the data acquisition parameters and the sample preparation conditions, spectra should be obtained with sufficient resolution and mass accuracy to enable the unambiguous determination of the end groups of most homopolymers (masses below 10,000) in addition to the repeat unit mass and the overall molecular weight distribution. Though demonstrated on a limited set of polymers, these general techniques are applicable to a much wider range of synthetic polymers for determining mass distributions, though end group determination is only possible for homopolymers with narrow dispersity.

Characterization of Synthetic Polymers via Matrix Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight MALDI-TOF Mass Spectrometry

A protocol for the matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) characterization of synthetic polymers is described including the optimization of sample preparation, spectral acquisition, and data analysis.

Matris ile sentetik polimerler karakterizasyonu Lazer Desorpsiyon iyonlaşma zaman uçuş (MALDI-TOF) kütle spektrometresi destekli

There are many techniques that can be employed in the characterization of synthetic homopolymers, but few provide as useful of information for end group ...

An Efficient Sample Preparation Method to Enhance Carbohydrate Ion Signals in Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry

Sample preparation is a critical process in mass spectrometry (MS) analysis of carbohydrates. Although matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) MS is the method of choice in carbohydrate analysis, poor ion signal and data reproducibility of carbohydrate samples continue to be severe problems. For quantitative analysis of carbohydrates, an effective analytical protocol providing superior data quality is necessary. This video demonstrates sample preparation protocols to improve signal intensity and minimize data variation of carbohydrates in MALDI-MS. After drying and crystallization of sample droplets, the crystal morphology is reformed by methanol before mass spectrometric analysis. The enhancement in carbohydrate signal is examined with MALDI imaging mass spectrometry (IMS). Experimental results show that crystal reformation adjusts crystalline structures and redistributes carbohydrate analytes. In comparison with the dried droplet preparation method in conventional MALDI-MS, reforming carbohydrate crystal morphologies with methanol shows significantly better signal intensity, ion image distribution, and data stability. Since the protocols demonstrated herein do not involve changes in sample composition, they are generally applicable to various carbohydrates and matrixes.

A protocol for enhancing carbohydrate ion signals in MALDI mass spectrometry by reforming crystalline structures during sample preparation processes is demonstrated.

Matris yardımlı Lazer Desorpsiyon/iyonlaşma kütle spektrometresi karbonhidrat iyon sinyalleri geliştirmek için bir verimli örnek hazırlama yöntemi

Sample preparation is a critical process in mass spectrometry (MS) analysis of carbohydrates. Although matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) ...

Disentangling High Strength Copolymer Aramid Fibers to Enable the Determination of Their Mechanical Properties

Traditionally, soft body armor has been made from poly(p-phenylene terephthalamide) (PPTA) and ultra-high molecular weight polyethylene. However, to diversify the fiber choices in the United States body armor market, copolymer fibers based on the combination of 5-amino-2-(p-aminophenyl) benzimidazole (PBIA) and the more conventional PPTA were introduced. Little is known regarding the long-term stability of these fibers, but as condensation polymers, they are expected to have potential sensitivity to moisture and humidity. Therefore, characterizing the strength of the materials and understanding their vulnerability to environmental conditions is important for evaluating their use lifetime in safety applications. Ballistic resistance and other critical structural properties of these fibers are predicated on their strength. To accurately determine the strength of the individual fibers, it is necessary to disentangle them from the yarn without introducing any damage. Three aramid-based copolymer fibers were selected for the study. The fibers were washed with acetone followed by methanol to remove an organic coating that held the individual fibers in each yarn bundle together. This coating makes it difficult to separate single fibers from the yarn bundle for mechanical testing without damaging the fibers and affecting their strength. After washing, fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy was performed on both washed and unwashed samples and the results were compared. This experiment has shown that there are no significant variations in the spectra of poly(p-phenylene-benzimidazole-terephthalamide-co-p-phenylene terephthalamide) (PBIA-co-PPTA1) and PBIA-co-PPTA3 after washing, and only a small variation in intensity for PBIA. This indicates that the acetone and methanol rinses are not adversely affecting the fibers and causing chemical degradation. Additionally, single fiber tensile testing was performed on the washed fibers to characterize their initial tensile strength and strain to failure, and compare those to other reported values. Iterative procedural development was necessary to find a successful method for performing tensile testing on these fibers.

The primary goal of the study is to develop a protocol to prepare consistent specimens for accurate mechanical testing of high strength copolymer aramid fibers, by removing a coating and disentangling the individual fiber strands without introducing significant chemical or physical degradation.

Disentangling yüksek mukavemetli kopolimer Aramid Elyaf mekanik özelliklerinin belirlenmesi etkinleştirmek için

Traditionally, soft body armor has been made from poly(p-phenylene terephthalamide) (PPTA) and ultra-high molecular weight polyethylene. However, to ...

High Resolution Physical Characterization of Single Metallic Nanoparticles

Individual molecules can be detected and characterized by measuring the degree by which they reduce the ionic current flowing through a single nanometer-scale pore. The signal is characteristic of the molecule&#39;s physicochemical properties and its interactions with the pore. We demonstrate that the nanopore formed by the bacterial protein exotoxin Staphylococcus aureus alpha hemolysin (&#945;HL) can detect polyoxometalates (POMs, anionic metal oxygen clusters), at the single molecule limit. Moreover, multiple degradation products of 12-phosphotungstic acid POM (PTA, H3PW12O40) in solution are simultaneously measured. The single molecule sensitivity of the nanopore method allows for POMs to be characterized at significantly lower concentrations than required for nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. This technique could serve as a new tool for chemists to study the molecular properties of polyoxometalates or other metallic clusters, to better understand POM synthetic processes, and possibly improve their yield. Hypothetically, the location of a given atom, or the rotation of a fragment in the molecule, and the metal oxidation state could be investigated with this method. In addition, this new technique has the advantage of allowing the real-time monitoring of molecules in solution.&#160;

Here, we present a protocol to detect discrete metal oxygen clusters, polyoxometalates (POMs), at the single molecule limit using a biological nanopore-based electronic platform. The method provides a complementary approach to traditional analytical chemistry tools used in the study of these molecules.

Tek metalik nanopartiküller yüksek çözünürlüklü fiziksel karakterizasyonu

Individual molecules can be detected and characterized by measuring the degree by which they reduce the ionic current flowing through a single ...

Ultrafast Time-resolved Near-IR Stimulated Raman Measurements of Functional &#960;-conjugate Systems

Femtosecond time-resolved stimulated Raman spectroscopy is a promising method of observing the structural dynamics of short-lived transients with near infrared (near-IR) transitions, because it can overcome the low sensitivity of spontaneous Raman spectrometers in the near-IR region. Here, we describe technical details of a femtosecond time-resolved near-IR multiplex stimulated Raman spectrometer that we have recently developed. A description of signal generation and optimization, measurement, data acquisition, and calibration and correction of recorded data is provided as well. We present an application of our spectrometer to analyze the excited-state dynamics of &#946;-carotene in toluene solution. A C=C stretch band of &#946;-carotene in the second lowest excited singlet (S2) state and the lowest excited singlet (S1) state is clearly observed in the recorded time-resolved stimulated Raman spectra. The femtosecond time-resolved near-IR stimulated Raman spectrometer is applicable to the structural dynamics of &#960;-conjugate systems from simple molecules to complex materials.

Details of signal generation and optimization, measurement, data acquisition, and data handling for a femtosecond time-resolved near-IR stimulated Raman spectrometer are described. A near infrared stimulated Raman study on the excited-state dynamics of &#946;-carotene in toluene is shown as a representative application.

Ultrahızlı Zaman Çözümlü Yakın-IR Uyarılmış Raman Fonksiyonel π-konjuge Sistemlerinin Ölçümleri

Femtosecond time-resolved stimulated Raman spectroscopy is a promising method of observing the structural dynamics of short-lived transients with near ...