Спектрометр миллиметрового диапазона для исследования молекул и слабосвязанных комплексов в сверхзвуковой газовой струе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлена конструкция спектрометра миллиметрового диапазона длин волн для исследования вращательных спектров молекул и слабосвязанных молекулярных комплексов в сверхзвуковой газовой струе. Спектрометр использует в качестве источника излучения высокостабильный СВЧ-синтезатор (1–22 ГГц) в сочетании с активными умножителями частоты и охватывает диапазон 50–170 ГГц. Газ истекает из сопла вдоль направления распространения излучения, которое совершает два прохода через вакуумную камеру. Для этого импульсное сопло размещено в центре уголкового отражателя, на который попадает излучение. Поглощение в струе регистрируется детекторными диодами с барьером Шоттки. Предложенная схема соосного распространения излучения и молекулярного пучка обеспечивает лучшую чувствительность и более высокое спектральное разрешение по сравнению с обычно используемой перпендикулярной конфигурацией. Инструментальное разрешение спектрометра составляет 30–40 кГц, а погрешность измерения частоты оценивается в 3–4 кГц. Зарегистрированные спектры редких изотопологов CO и слабосвязанных комплексов Ne–CO демонстрируют возможности нового спектрометра.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. В. Тарабукин

Институт спектроскопии РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: surin@isan.troitsk.ru
Руанда, Москва

В. А. Панфилов

Институт спектроскопии РАН

Email: surin@isan.troitsk.ru
Россия, Москва

Д. Г. Пойдашев

Институт спектроскопии РАН

Email: surin@isan.troitsk.ru
Россия, Москва

Л. А. Сурин

Институт спектроскопии РАН

Email: surin@isan.troitsk.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Havenith M. Infrared Spectroscopy of Molecular Clusters. H.: Springer Berlin, 2002. 120 p. https://doi.org/10.1007/3-540-45457-8
  2. Balle T.J., Flygare W.H. // Rev. Sci. Instrum. 1981. V. 52. P. 33. https://doi.org/10.1063/1.1136443
  3. Brown G.G., Dian B.C., Douglass K.O. et al. // Rev. Sci. Instrum. 2008. V. 79. P. 053103. https://doi.org/10.1063/1.2919120
  4. Brown G.G., Dian B.C., Douglass K.O. et al. // J. Mol. Spectrosc. 2006. V. 238. P. 200. https://doi.org/10.1016/j.jms.2006.05.003
  5. Bumgarner R.E., Blake G.A. // Chem. Phys. Lett. 1989. V. 161. P. 308. https://doi.org/10.1016/0009-2614(89)85090-0
  6. Zwart E., ter Meulen J.J., Meerts W.L. // Chem. Phys. Lett. 1990. V. 166. P. 500. https://doi.org/10.1016/0009-2614(90)87141-D
  7. Hepp M., Gendiesch R., Pak I. et al. // Mol. Phys. 1997. V. 92. P. 229. https://doi.org/10.1080/002689797170428
  8. Krupnov A.F., Tretyakov M. Yu., Parshin V.V. et al. // J. Mol. Spectrosc. 2000. V. 202. P. 107. https://doi.org/10.1006/jmsp.2000.8104
  9. Tretyakov M. Yu., Krupnov A.F., Koshelev M.A. et al. // Rev. Sci. Instrum. 2009. V. 80. P. 093106. https://doi.org/10.1063/1.3204447
  10. Tretyakov M. Yu., Serov E.A., Koshelev M.A. et al. // Phys. Rev. Lett. 2013. V. 110. P. 093001. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.110.093001
  11. Tretyakov M. Yu., Koshelev M.A., Serov E.A. et al. // Physics-Uspekhi 2014. V. 57. P. 1083. https://doi.org/10.3367/ufne.0184.201411c.1199
  12. Dumesh B.S., Surin L.A. // Rev. Sci. Instrum. 1996. V. 67. P. 3458. https://doi.org/10.1063/1.1147159
  13. Surin L.A., Dumesh B.S., Lewen F. et al. // Rev. Sci. Instrum. 2001. V. 72. P. 2535. https://doi.org/10.1063/1.1369640
  14. Surin L.A. // JETP Lett. 2013. V. 97. P. 57. https://doi.org/10.1134/S0021364013010104
  15. Grabow J.-U., Stahl W. // Z. Naturforsch. A Phys. Sci. 1990. V. 45. P. 1043. https://doi.org/10.1515/zna-1990-0817
  16. Walker K.A., McKellar A.R.W. // J. Mol. Spectrosc. 2001. V. 205. P. 331. https://doi.org/10.1006/jmsp.2000.8272
  17. Ziurys L.M., Barclay W.L., Jr., Anderson M.A. et al. // Rev. Sci. Instrum. 1994. V. 65. P. 1517. http://dx.doi.org/10.1063/1.1144885
  18. Cazzoli G., Puzzarini C., Lapinov A.V. // Astrophys. J. 2003. V. 592. L95. https://doi.org/10.1086/377527
  19. Cazzoli G., Dore L., Cludi L. et al. // J. Mol. Spectrosc. 2002. V. 215. P. 160. https://doi.org/10.1006/jmsp.2002.8604
  20. Klapper G., Lewen F., Belov S.P. et al. // Z. Naturforsch. 2000. V. 55a. P. 441. https://doi.org/10.1515/zna-2000-3-410
  21. Wang Z., Feng E., Yu H. et al. // J. Chem. Phys. 2011. V. 134. P. 024320. https://doi.org/10.1063/1.3517313
  22. Winnewisser G., Dumesh B.S., Pak I. et al. // J. Mol. Spectrosc. 1998. V. 192. P. 243.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема спектрометра миллиметрового диапазона со сверхзвуковой струей

Скачать (134KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Вращательный переход J = 1–0 молекулы 12C18O. Линия представляет собой доплеровский дублет, полученный в результате прохождения молекулярного пучка вдоль двух противоположно направленных волн излучения

Скачать (67KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Вращательные переходы J = 1–0 изотопологов 13C16O (слева) и 13C18O (справа). Большее расщепление обусловлено доплеровским сдвигом, а меньшее – спин-вращательным взаимодействием ядра 13C

Скачать (121KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Вращательные переходы J = 3–2, K = 1–0 комплексов 20Ne–CO (слева) и 22Ne–CO (справа). Расщепление обусловлено доплеровским сдвигом из-за движения молекулярного пучка относительно двух бегущих волн

Скачать (121KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024