Photoionization of atmospheric gases studied by time-resolved terahertz spectroscopy

0315311 - FZÚ 2012 RIV NL eng J - Journal Article
Mics, Zoltan - Kužel, Petr - Jungwirth, Pavel - Bradforth, S. E.
Photoionization of atmospheric gases studied by time-resolved terahertz spectroscopy.
[Fotoionizace atmosférických plynů studovaná pomocí časově rozlišené terahertzové spektroskopie.]
Chemical Physics Letters. Roč. 465, 1-3 (2008), s. 20-24. ISSN 0009-2614. E-ISSN 1873-4448
R&D Projects: GA MŠMT LC512; GA ČR(CZ) GA202/06/0286
Institutional research plan: CEZ:AV0Z10100520; CEZ:AV0Z40550506
Keywords : terahertz * pump-probe * atmospheric gases * photoionization * plasma
Subject RIV: CF - Physical ; Theoretical Chemistry
Impact factor: 2.169, year: 2008

We investigate the laser induced ionization and plasma formation in pure oxygen and nitrogen by means of optical pump–terahertz probe spectroscopy. Focused amplified femtosecond pulses at 405 and 810 nm are used to ionize the gas molecules by nonlinear processes. The ionized gas is probed by picosecond terahertz pulses in the frequency range of 0.2–2 THz to obtain the free electron density (10^13–10^17 cm3) and the electron scattering time (0.2 ps for N2 and 0.4 ps for O2). We demonstrate the importance of the centrifugal barrier for the photoionization process using circularly polarized light.

Studovali jsme laserem indukovanou ionizaci a vznik plazmatu v čistém kyslíku a dusíku pomocí časově rozlišené terahertzové spektroskopie. Fokusované zesílené femtosekundové pulsy o vlnové délce 405 a 810 nm by použity k vícefotonové ionizaci molekul plynů. Stav ionizovaného plynu pak byl sondován pikosekundovými terahertzovými pulsy v oboru 0.2-2 THz a byla určena hustota volných elektronů (10^13–10^17 cm3) a jejich rozptylový čas (0.2 ps pro N2 a 0.4 ps pro O2) v závislosti na intenzitě excitace. Použitím kruhově polarizovaných excitačních pulsů jsme ukázali význam centrifugální bariéry pro fotoionizační procesy.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0004871