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4.9. PUMP-PROBE TECHNIKEN 141
Abbildung 4.40: Setup eines fs-Pump-probe Experiments zur Untersuchung von
Clustern [Rutz96]
Ein experimenteller Aufbau ist in Abbildung 4.40 gezeigt. Das Licht eines fs-Ti:Sa Lasers
trifft auf einen 50% Strahlteiler. Der reflektierte Anteil wird über zwei Spiegel direkt in die
Vakuumapparatur eingekoppelt, der transmittierte Teil durchläuft eine Verzögerungsstrecke
aus Spiegeln oder Prismen im Abstand lD . Das Licht benötigt die Zeit tD = 2lD/c um
die Strecke zu durchlaufen. Durch Verändern der Verzögerungsstrecke verändert man den
zeitlichen Abstand von direktem und verzögertem Puls. Man erreicht mit dieser Technik
Zeitauflösungen bis zu ≈ 10 fs. Auf elektronischem Wege wäre das unmöglich. Die so erzeugten
Pulse kreuzen einen Strahl neutraler Moleküle im Vakuum (Clusterstrahl). Nur die ionisierten
Moleküle werden senkrecht zu Laser und Molekülstrahl in ein Massenspektrometer abgezogen.
Das Ion wird im Massenspektrometer nachgewiesen und dieses Signal dient als Maß für die
Eigenschaften des Zwischenzustandes. Speziell zwei- und dreiatomige Moleküle wurden bisher
mit dieser Methode untersucht: I2, Na2, Cs2, Li2, Na3, K3. In größeren Molekülen und Clustern
läßt die große Zahl der Freiheitsgrade einen komplizierten Verlauf der Wellenpaketdynamik
erwarten. Im folgenden wird die Methode anhand der Untersuchung des Na-Trimers [Rutz96]
etwas eingehender besprochen.