基本介紹
- 中文名：共振增強多光子離子化
- 外文名：Resonance enhanced multiphoton ionization
- 學科：物理
命名法,套用,微波檢測,
命名法
若原子或分子被激發到中間態需要一個光子，再接著另一個同波長(或頻率、能量)的光子將其激發電離，則命名為 (1+1) REMPI；同理，若將其激發到中間態需二個或三個光子，則稱 (2+1) REMPI 或 (3+1) REMPI。若將其電離的光子波長不同於將其激發到中間態的光子波長，則命名為 (1+1') REMPI，(2+1') REMPI 或 (3+1') REMPI，其他則以此類推。
套用
共振增強多光子離子化需要高強度的紫外或可見光光子，通常需要使用脈衝式雷射，並將其聚焦，其離子化效率非常高，可接近 100%。也因為使用脈衝雷射，所以偵測方式可以使用飛行時間質譜儀。共振增強多光子離子化除了套用在光譜研究外，也可研究釋放電子的能量與角分布等。此外，也被廣泛的使用在光分解離子成像。
微波檢測
來自REMPI的相干微波瑞利散射（Radar）最近已被證明具有實現高空間和時間解析度測量的能力，其允許靈敏的非侵入式診斷和精確測定濃度分布而無需使用物理探針或電極。它已被套用於封閉細胞，露天和大氣火焰中的物質如氬，氙，一氧化氮，一氧化碳，一氧化氮，原子氧和甲基的光學檢測。
微波檢測基於零差或外差技術。它們可以通過抑制噪聲並跟隨亞納秒電漿的產生和演變來顯著提高檢測靈敏度。零差檢測方法將檢測到的微波電場與其自身的源混合，以產生與兩者的乘積成比例的信號。信號頻率從幾十千兆赫茲轉換到低於一千兆赫茲，以便可以使用標準電子設備放大和觀察信號。由於與零差檢測方法相關的高靈敏度，微波狀態下缺乏背景噪聲，以及與雷射脈衝同步的檢測電子器件的時間選通能力，即使使用毫瓦微波源也可以實現非常高的SNR。這些高SNR允許微波信號的時間行為遵循亞納秒時間尺度。因此，可以記錄電漿內的電子壽命。通過使用微波循環器，已經構建了單個微波喇叭收發器，這顯著簡化了實驗裝置。
微波區域中的檢測與光學檢測相比具有許多優點。使用零差或外差技術，可以檢測電場而不是電力，因此可以實現更好的噪聲抑制。與光外差技術相比，參考的對準或模式匹配是不必要的。微波的長波長導致雷射聚焦體積中電漿的有效點相干散射，因此相位匹配不重要並且向後方向的散射很強。許多微波光子可以從單個電子散射，因此可以通過增加微波發射器的功率來增加散射的幅度。微波光子的低能量相當於每單位能量數千個光子比可見光區域多，所以散粒噪音大幅減少。對於痕量物質診斷的弱電離特性，測量的電場是電子數量的線性函式，其與痕量物質濃度成正比。此外，微波光譜區域中的太陽光或其他自然背景輻射非常少。
