Spectroscopy and detachment of molecular anions of astrophysical interest

Experimentelle Untersuchungen negativer Molekülionen, einst beschränkt auf die Bestimmung von Elektronenaffinitäten, ist in den letzten Jahren zu einem Mainstream-Schwerpunkt für physikalische und chemische Forschung. Die Verfügbarkeit von schmalen Lichtquellen, fortschrittlichen Techniken in Ionenspeicherung und Methoden der Aktionsspektroskopie haben Forschergruppen die Charakterisierung von Molekülzustände, Lebensdauer und Dynamik. Die hier vorgestellten veröffentlichten Werke Dissertation einen breiten Überblick über moderne experimentelle Untersuchungen negativer Ionen. Die Spektroskopie des zweiten Schwingungsobertons in OH^- ist ein Beispiel für die Anwendung einer hochmodernen Methode der Aktionsspektroskopie. Schwellenwert für die Lichtablösung des astrophysikalischen Anions CN^- treibt unser Verständnis der Wirkung von molekularen Rotation auf der Dipol-Elektron-Wechselwirkung. Die Beobachtung eines dipolgebundenen Zustands in der Schwellenphotoablösung von C_3N^- weist auf das Potenzial für die Bildung von C_3N^- hin Arten im interstellaren Raum. Die vorstehenden Messungen wurden alle im 22. Polionenfalle betrieben in der Arbeitsgruppe „Molekulare Systeme“ der Universität Innsbruck. Diese Studien verbunden mit der Präsentation von zwei weiteren Projekten, nämlich Quantenzustandspräparation und Detektion von H_2^+ co-gefangen mit lasergekühltem Be^+ in a Lineare Quadrupolfalle im Laboratoire Kastler-Brossel, Paris und Schwellen-Photodetachment von CH^- am DESIREE-Speicherring an der Universität Stockholm Highlight die Vielfalt in der Anwendbarkeit der Molekularspektroskopie und der Bandbreite der Technologien in modernen experimentellen Untersuchungen verwendet.
Experimental investigations of negative molecular ions, once restricted to the determination of electron affinities, has, in recent years, become a mainstream focus for physical and chemical research. The availability of narrow light sources, advanced techniques in ion storage and methods of action spectroscopy have allowed research groups to characterise molecular states, lifetimes and dynamics. The published works presented in this dissertation represent a broad overview of modern experimental investigations of negative ions. Spectroscopy of the second vibrational overtone in OH^- is an example of the application of a state of the art method in action spectroscopy. Threshold photodetachment of the astrophysical anion CN^- pushes our understanding of the effects of molecular rotation on the dipole-electron interaction. The observation of a dipole bound state in threshold photodetachment of C_3N^- indicates at the potential for formation of this species in interstellar space. The foregoing measurements were all performed in the 22- pole ion trap operated in the working group “Molecular Systems” at the University of Innsbruck. These studies combined with the presentation of two further projects, namely quantum state preparation and detection of H_2^+ co-trapped with laser cooled Be^+ in a linear quadrupole trap at the Laboratoire Kastler-Brossel, Paris and threshold photodetachment of CH^- at the DESIREE storage ring at Stockholm University highlight the diversity in the applicability of molecular spectroscopy and the range of technologies used in modern experimental investigations.
Malcolm James Simpson, MSc
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Kumulative Dissertation aus vier Artikeln
In den Artikeln sind die Zahlen tiefgestellt und -+ hochgestellt
Dissertation University of Innsbruck 2021