The effect of the electric trapping field on state-selective loading of molecules into rf ion traps.
The effect of the electric trapping field on state-selective loading of molecules into rf ion traps.
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DOI：
10.1038/s41598-020-74759-6
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发表时间：
2020-10-28
影响因子：
4.6
通讯作者：
Keller M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Blackburn L;Keller M
从冷化学到标准模型之外的物理学研究，在纯旋振电子态下捕获的分子离子是理想的实验。共振增强多光子电离（REMPI）可以用来制备具有高结晶度的特定内态分子离子。然而，在电场的存在下，电离光谱表现出频移和电离阈值加宽。因此，REMPI研究通常在低和高度均匀的电场中进行，而射频离子阱的工作原理需要在空间和时间上变化的电场。为了研究这对REMPI在离子阱中的状态选择性的影响，我们模拟了一个典型的线性Paul阱的各种操作条件下的电离阈值的预期加宽。在许多情况下，电离阈值的宽度超过旋转能级之间的间隔，从而防止状态选择性电离。在加载过程中仔细选择捕获和激光参数可以减少这种加宽，在某些情况下实现状态选择电离。在这种策略不充分的情况下，可以通过在加载期间快速关闭和再次打开捕获电压来进一步减小加宽。这已经在实验上证明了一个库仑晶体的离子没有反结晶。
Trapped molecular ions in pure rovibronic states are desirable in experiments ranging from cold chemistry to searches for physics beyond the Standard Model. Resonance-enhanced multiphoton ionisation (REMPI) can be used to prepare molecular ions in specific internal states with high fidelities. However, in the presence of electric fields, ionisation spectra exhibit frequency shifts and the ionisation thresholds are broadened. For this reason, REMPI studies are normally conducted in low and highly homogeneous electric fields, whereas the operating principle of rf ion traps requires electric fields that vary in space and time. In order to investigate the impact of this on the state-selectivity of REMPI in ion traps, we have simulated the expected broadening of the ionisation threshold under various operating conditions of a typical linear Paul trap. In many cases, the width of the ionisation threshold exceeds the separation between rotational energy levels, preventing state-selective ionisation. Careful choice of the trapping and laser parameters during loading can reduce this broadening, enabling state-selective ionisation in some instances. Where this strategy is not sufficient, the broadening can be reduced further by rapidly switching the trapping voltages off and on again during loading. This has been demonstrated experimentally for a Coulomb crystal of ions without descrystallising it.
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影响因子：
2.9
作者：
Hudson, Eric R.;Campbell, Wesley C.
通讯作者：
Campbell, Wesley C.
DOI：
10.1103/physreva.1.1445
发表时间：
1970-01-01
期刊：
PHYSICAL REVIEW A-GENERAL PHYSICS
影响因子：
--
作者：
AGARWAL, GS
通讯作者：
AGARWAL, GS
影响因子：
16.6
作者：
Kilaj A;Gao H;Rösch D;Rivero U;Küpper J;Willitsch S
通讯作者：
Willitsch S
影响因子：
16.6
作者：
Biesheuvel J;Karr JP;Hilico L;Eikema KS;Ubachs W;Koelemeij JC
通讯作者：
Koelemeij JC
影响因子：
8.6
作者：
DeMille, D.;Sainis, S.;Tiesinga, E.
通讯作者：
Tiesinga, E.