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eprint_status: archive
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datestamp: 2017-11-13 09:26:32
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status_changed: 2017-11-13 09:26:32
type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: Laux, Martin
title: Photoionization in strong laser fields:
from atoms to complex molecules
title_de: Fotoionisation in starken Laserfeldern: von Atomen zu komplexen Molekülen
subjects: ddc-530
divisions: i-130001
adv_faculty: af-13
abstract: In this
thesis, the results of the strong-field photoionization of various gas targets, particularly
of methane are presented. The photoionization was performed by focusing an ultrashort
two-color laser pulse into the supersonic gas jet of a Reaction Microscope. The capability
of the Reaction Microscope of simultaneous detection and identification of all charged
ionization products enables the channel- and fragment-specific analysis of the ionization
process. The tunable relative phase between both components of the two-color field is
an additional control parameter for the experiment. The discrepancy in the yield of lowenergy
photoelectrons for methane ionization channels with a coincident molecular ion
on the one hand and a coincident atomic ion on the other hand resembles similar results
from experiments in molecular hydrogen, which could be explained by autoionization
and simultaneous vibrational relaxation of a molecular Rydberg state. Despite the lack of
reference data for Rydberg states of methane with excitations higher than n = 6, it was
possible to estimate their energies and for one ionization channel, it could be demonstrated
that electrons released by autoionization of Rydberg states between n = 9 and n = 12 are
the origin of the enhanced low-energy electron yield.
abstract_translated_text: In
der vorliegenden Arbeit werden die Ergebnisse der Fotoionisation verschiedener Gase,
insbesondere von Methan, in starken Laserfeldern vorgestellt. Die Fotoionisation wurde
durch Fokussierung eines zweifarbigen Laserpulses in den Überschall-Gasstrahl eines
Reaktionsmikroskops erreicht. Die Fähigkeit des Reaktionsmikroskops, gleichzeitig
sämtliche geladenen Ionisationsprodukte zu detektieren und zu identifizieren, macht
es möglich, den Ionisationsprozess kanal- und fragmentspezifisch zu analysieren.
Die einstellbare relative Phase zwischen den beiden Komponenten des Zwei-Farben-
Laserfelds ist ein weiterer Kontrollparameter für das Experiment. Die Diskrepanz in
der Ausbeute niedrig-energetischer Elektronen bei Ionisationskanälen des Methans mit
einem koinzident gemessenen, molekularen Ion einerseits und einem atomaren Ion
andererseits ähnelt den Ergebnissen von Experimenten an molekularem Wasserstoff, die
durch Autoionisation eines molekularen Rydberg-Zustands unter gleichzeitiger Abgabe
von Vibrationsenergie erklärt werden konnten. Trotz des Mangels an Referenzdaten für
Rydberg-Zustände von Methan mit höherer Anregung als n = 6 war es möglich, deren
Energien abzuschätzen und es konnte für einen Ionisationskanal gezeigt werden, dass
durch Autoionisation von Rydberg-Zuständen zwischen n = 9 und n = 12 freigewordene
Elektronen die Ursache für die erhöhte Ausbeute niedrig-energetischer Elektronen sind.
abstract_translated_lang: ger
date: 2017
id_scheme: DOI
id_number: 10.11588/heidok.00023688
ppn_swb: 1657380742
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-heidok-236882
date_accepted: 2017-10-24
advisor: HASH(0x561a62852a68)
language: eng
bibsort: LAUXMARTINPHOTOIONIZ2017
full_text_status: public
citation:   Laux, Martin  (2017) Photoionization in strong laser fields: from atoms to complex molecules.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/23688/1/Diss_MLaux_20171024.pdf