Isotope-selective ionization utilizing molecular alignment and non-resonant multiphoton ionization

分子配列及び非共鳴多光子イオン化を用いた同位体選択的イオン化

赤木 浩; 笠嶋 辰也; 熊田 高之   ; 板倉 隆二; 横山 淳; 長谷川 宗良*; 大島 康裕*

Akagi, Hiroshi; Kasajima, Tatsuya; Kumada, Takayuki; Itakura, Ryuji; Yokoyama, Atsushi; Hasegawa, Hirokazu*; Oshima, Yasuhiro*

レーザー分子配列及び非共鳴多光子イオン化の異方性を利用したレーザー同位体分離をN分子の同位体混合ガスに対して行った。真空チャンバー内で直線偏光・短パルスレーザー(795nm, 60fs)をNとNの混合ガスに対して照射し、回転コヒーレンス状態を生成する。その後、一方の同位体分子の軸が揃う時刻に、再度、直線偏光・短パルスレーザー光(795nm, 60fs)を照射することで、同位体選択的にイオン化した。各同位体のイオン生成量を2つのパルス間の遅延時間を走査しながら測定した結果、その比が0.851.22と変化した。

We demonstrate a laser nitrogen isotope separation, which is based on field-free alignment and angular dependent ionization of N and N isotopomers. A linearly-polarized short laser pulse (795 nm, 60 fs) creates rotational wave packets in the isotopomers, which periodically revive with different revival times as a result of different moments of inertia. Another linearly-polarized short laser pulse (795 nm, 60 fs) ionizes one of the isotopomers selectively as a result of their different angular distributions. In the present experiments, the ion yield ratio [= (N)/(N)] can be changed in the range from 0.85 to 1.22, depending on the time delay between the two laser pulses.