Molekulare Identifizierung chiraler Moleküle in der Gasphase mittels Femtosekundenlaserspektrometrie
Christian Lux
Die Chiralitätserkennung in der Gasphase ist für die Erforschung von Grundlagen und Anwendungsgebieten zunehmend von Bedeutung. Hierfür können hochsensitive Analyseverfahren entwickelt werden, die auf den geringen Teilchendichten basieren, welche in der Gasphase vorliegen. Mit Erreichen von kollisions- und wechselwirkungsfreien Bedingungen kann daraus wiederum ein fundamentales Verständnis über die Licht-Materie-Wechselwirkung resultieren. Erkenntnisse aus solchen Studien können zu erweiterten Ansätzen in Hinblick auf die Zuordnung der absoluten Konfiguration dieser Moleküle führen.
Die vorliegende Dissertation eröffnet einen neuen Zugang zur molekularen Identifizierung chiraler Moleküle in der Gasphase mittels Femosekundenlaserspektrometrie. Hierzu wird der Photoelektronen-Zirkulardichroismus (PECD) aus der Ionisation von zufällig orientierten chiralen Molekülen untersucht. Dieser äußert sich durch eine Signalasymmetrie der zugrunde liegenden Photoelektronen-Winkelverteilungen (PADs) in den Hemisphären in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung zur Propagationsrichtung des Lichts. Der PECD ist definiert als die Differenz der Abel-projizierten PAD-Abbildungen aus der Ionisation mit links- und rechtszirkular polarisiertem Licht. Für eine einphotonische Ionisation stellte der Zugang zu Synchrotroneinrichtungen wegen der benötigten vakuum-ultravioletten (VUV) Strahlung bislang eine Grundvoraussetzung dar. Die Anwendung von Femtosekundenlaserpulsen ermöglicht erstmals die Messung eines PECD-Effekts im Labormaßstab, da der Ionisationsschritt über eine Multiphotonenionisation stattfindet. Hierdurch kann der PECD für umfangreiche analytische Zwecke eingebunden werden.
