フェムト秒パルスレーザーによる分子回転制御を利用した同位体選択的イオン化

Isotope selective ionization utilizing control of molecular rotation with femtosecond laser pulse

赤木 浩; 笠島 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*

フェムト秒パルスレーザーによる分子回転制御を利用して、N分子の同位体選択的イオン化を実現した。真空チャンバー内で直線偏光・短パルスレーザーを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を照射することで、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 laser nitrogen isotope separation, which is based on field-free alignment and angular dependent ionization of N and N isotopologues. A linearly-polarized short laser pulse (795 nm, 60 fs) creates rotational wave packets in the isotopologues, which periodically revive with different revival times as a result of different moments of inertia. Another linearly-polarized short laser pulse ionizes one of the isotopologues selectively as a result of their different angular distributions. In the present experiments, the ion yield ratio R [= I(N)/I(N)] can be changed in the range from 0.85 to 1.22, depending on the time delay between the two laser pulses.