A near-infrared Fourier-transform planar supersonic jet spectrometer for rovibrational studies of weakly bound dimers and trimers

Abstract

Articles you may be interested inNear-infrared Fourier transform photoluminescence spectrometer with tunable excitation for the study of single-walled carbon nanotubes Rev. Sci. Instrum. 77, 053104 (2006); 10.1063/1.2198748 Two-dimensional correlation analysis of variable-temperature Fourier-transform near-infrared spectra of an amorphous polyamide AIP Conf.Rovibrationally resolved, Fouriertransform near infrared spectroscopy of the ν1 and ν2 vibrations of the HCl dimer in a supersonic jet

Infrared absorption imaging of 2D supersonic jet expansions: Free expansion, cluster formation, and shock wave patterns

“…1,4 A majority of these studies employs tunable lasers, 1 but the simultaneous recording of a broad spectral range by incoherent light sources offers advantages such as spectral stability and wide coverage. Therefore, it finds increasing applications 3,[5][6][7][8] ever since its early UV realization. 9 Usually, supersonic expansions are probed at a single onaxis nozzle distance or else averaged over a wide range.…”

Strukturdynamik wasserhaltiger Aggregate in Überschallexpansionen

“…24,26,28,29 Hierdurch und aufgrund der geringen Relativgeschwindigkeit der Moleküle zueinander in der Expansion gilt T trans < T rot < T vib . Die Besetzung verschiedener energetischer Zustände weicht daher von einer Boltzmannverteilung ab 30 , Überschallexpansionen von Gasen stellen also eine Nicht-Gleichgewichtsmethode dar.…”

“…In Schlitzdüsenexpansionen erfolgt einerseits der Dichteabfall hinter der Düse linear (anstelle von quadratisch) 30,32 , was neben der allgemeinen Erhöhung der Signalintensitäten im Spektrum auch zu einer höheren Anzahl von Stößen und somit auch zu ausgeprägterer Aggregation 24,35 und bei hinreichender Verdünnung im Trägergas zu einer stärkeren Kühlung der translatorischen und rotatorischen Freiheitsgrade 24 führt. Für die Absorptionsspektroskopie ist zudem eine größere geometrische Überlappung von Expansion und Lichtstrahl realisierbar 30,32 und eine Vergrößerung der Düsenöffnung zur Erhöhung des Absorptionswegs ist -im Gegensatz zu einer Lochdüsen-Vergrößerung -mittels einer Verlängerung der Schlitzdüse sowohl effizienter im Bezug auf den Gasverbrauch als auch ohne größeren Einfluss auf die Beschaffenheit der gebildeten Cluster möglich. 24,32,36 Generell sind bei Überschallexpansionen aufgrund der geringen Temperaturen nur wenige energetische Zustände populiert, sodass sich schmale spektrale Banden ergeben, die auch die getrennte Analyse nahe beieinander liegender Signale ermöglichen.…”

“…24,32,36 Generell sind bei Überschallexpansionen aufgrund der geringen Temperaturen nur wenige energetische Zustände populiert, sodass sich schmale spektrale Banden ergeben, die auch die getrennte Analyse nahe beieinander liegender Signale ermöglichen. 24,27,30 Für hochauflösende Spektren bieten Schlitzdüsenexpansionen durch vermehrte Stöße parallel zur Düse den zusätzlichen Vorteil der Verringerung von Geschwindigkeitskomponenten in dieser Richtung, so dass auch die Dopplerbreite der spektralen Banden geringer ist als beim Einsatz von Lochdüsen. 32,35,37 In dieser Arbeit wurde zur Untersuchung von Molekülaggregaten im Überschallstrahl die Methode der direkten Absorptionsspektroskopie von infrarotem (IR) Licht gewählt.…”

“…40 Für die synchrone Untersuchung eines breiten spektralen Bereichs, wie sie hier angestrebt wurde, bietet sich zudem die Fourier-Transformations-Infrarot (FTIR) Spektroskopie an. Durch Einsatz einer Breitband-Lichtquelle und interferometrische Modulation des IR-Lichts können aufgrund von Multiplexvorteil 36 und hohem Lichtdurchsatz relativ rauscharme Spektren mit unproblematischer Frequenzkalibrierung 30 aufgenommen werden. Der Einsatz einer inkohärenten Lichtquelle verhindert zudem die Verfälschung relativer Intensitäten durch nichtlineare Effekte 30,32,39 und erhöht somit die Vergleichbarkeit mit theoretischen Intensitäten aus quantenmechanischen Berechnungen.…”