Isotope-selective rotational excitation of the full ensemble of nitrogen molecules (N) in the bulk gas phase

バルク気体における窒素分子集団全体に対する同位体選択的励起

横山 啓一  ; 吉田 芙美子

Yokoyama, Keiichi; Yoshida, Fumiko

セシウム同位体分離の原理として実証を目指している同位体選択的加熱を近赤外フェムト秒レーザーを用いたラマン散乱により実証した。室温、200Torrの窒素ガスに、800nm、50fsのレーザーパルスを8連パルス列に整形したのち集光照射した。電場強度は約310W/cm、パルス列の間隔はN分子の古典的回転周期8.4psにあわせた。回転分布をコヒーレントアンチストークスラマン散乱分光により測定した。NとNで同じ条件で実験したところ、Nで大きく分布移動が起こっていることを示す波形が得られた。同時に、Nではほとんど移動していないことを示す波形が得られた。

Isotope-selective heating, the principle of our new cesium isotope separation scheme, was demonstrated by the stimulated Raman scattering with near infrared femtosecond laser pulses. At the room temperature and 200 Torr of gas pressure, the bulk nitrogen gas was excited with focused Ti:S laser pulses, which was shaped to eight-pulse train from a single 50 fs, 800 nm pulse. The field strength reached 310 W/cm. The pulse interval was set to be 8.4 ps, the classical rotation period of N. The rotational state distribution was measured by the coherent anti-Stokes Raman scattering spectroscopy. Comparing the results between N and N, we can conclude that large displacement of rotational distribution occurs for N but not for N.