Alta Resolución en Espectroscopía Molecular. _x000D_ Síntesis del Proyecto _x000D_ El laboratorio de Física Atómica, Molecular y Óptica del Instituto de Ciencias Físicas se ha dedicado a la investigación del fotodespojo y la fotodisociación de moléculas desde hace varios años. Para ello se han hecho estudios de la fragmentación molecular iónica inducida por la interacción de radiación laser con especies moleculares en un espectrómetro lineal de tiempo de vuelo. El objetivo del proyecto consiste en mejorar sustancialmente nuestras técnicas experimentales y con ello profundizar en el estudio de la fotoionización y fotodisociación molecular a la vez que ofrecer a los estudiantes el aprendizaje de estas técnicas. El proyecto se propone la detección de los electrones de valencia producidos al absorber fotones y la medición de su energía para la identificación precisa del fragmento iónico producido. Otra parte fundamental consiste en incrementar la resolución del espectrómetro de tiempo de vuelo. Para la medición de la energía de los fotoelectrones será necesario introducir un analizador capaz de medir con precisión su energía. Para mejorar la resolución en la medida de las masas de los fragmentos iónicos moleculares, implementar un espectrómetro tipo Reflectrón cuya resolución incrementa al menos de un orden de magnitud la del equipo actual. _x000D_ El laboratorio cuenta actualmente con los láseres adecuados para los estudios que se proponen: un laser Nd:YAG de pulsos de nanosegundos y uno de pulsos ultracortos (ps y fs) que permitirá estudiar adicionalmente la dinámica de los procesos de disociación molecular. _x000D_ Especial atención se ha puesto en la selección de las moléculas y dando prioridad las que tienen un mayor impacto ecológico. _x000D_ Los hidrocarburos son moléculas muy complejas y pueden disociarse en un gran número de combinaciones fuertemente dependientes de la energía de la radiación. La instrumentación debe tener la resolución adecuada y para hacer un análisis tan complejo de los datos experimentales así como de los modelos empleados se requiere de un sistema de cómputo de alta capacidad de procesamiento para el almacenamiento y tratamiento de los mismos el cual ha sido recientemente adquirido. _x000D_ Hace tiempo hemos iniciado en el laboratorio el estudio de los hidrocarburos aromáticos (HA) con un pequeño espectrómetro de tiempo de vuelo y un laser de Nd:YAG con el que se han realizado varias investigaciones (Ref. 1-13 en los antecedentes ) que son sin duda valiosas pero presentan serias limitaciones en la resolución del aparato y en el intervalo de masas detectadas._x000D_ Un aspecto fundamental en el laboratorio es la formación de recursos humanos. En los últimos cuatro años, con el sistema experimental presente dos estudiantes terminaron su tesis doctoral, un estudiante terminó su maestría, dos estudiantes su tesis de licenciatura y actualmente un estudiante está terminando su tesis doctoral, un estudiante ha terminado su tesis de maestría, y uno de licenciatura. _x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_

CONTRI BUCIÓN DEL PROYECTO_x000D_ _x000D_ Las moléculas que nos proponemos estudiar son de interés en física de la atmósfera, como N2, O2, CO+, CO2+, CH4, OH, CN, CO, NO, CS, NS, SO, SiC SiO, H2O, SO2, NH3, CCH, CCCH, C4H, C5H,... hay también aldehidos, ketonas, alcoholes, ether... ( T. Watanabe, I. Shimamura, M. Shimizu y Y. Itikawa en "Molecular Processes inSpace" Plenum Press New York, London 1990) cuyo estudio tiene un papel primordial en los procesos químicos que ahí se llevan a cabo. Para esas moléculas los procesos de fotodisociacíón, y fotoionización son los iniciadores de las complejas reacciones en la atmósfera. Se sabe por ejemplo que los átomos de N producidos por la fotodisociacíon de N2 reaccionan con el O2 para formar NO que un reactante importante en la estratósfera y tropósfera, reacciones que tienen un papel muy importante en la destrucción del ozono (Crutzen PJ, J Geophys. Res 76 7311 (1971) Es por lo tanto esencial conocer las probabilidades de fotodisociación y de fotoionización por fotones en forma cuantitativa. Hay muy pocas medidas de secciones absolutas y menos aún de secciones absolutas de fotodisociación. Más aún, no hay información precisa sobre procesos de la disociación molecular no sólo en las moléculas diatómicas sino en moléculas orgánicas complejas como CH4, acetona, dimetilcetona etc que son prototipos._x000D_ Nuestra contribución es entonces la medida de fotoionización y de fotodisociación de moléculas de interés en la física de la atmósfera y de moléculas orgánicas de interés en diferentes áreas. _x000D_ Ehresmann A, Liebel H, von Kroger M, Schmoranzer H J en_x000D_ Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 34 2893 (2001) y mismos autores _x000D_ en J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 34 3119 (2001)._x000D_ En nuestro sistema, es posible identificar mecanismos de ionización-disociación o disociación-ionización y los estados mecánico cuánticos a través de los cuales ocurren los procesos y así mismo, dadas las características del sistema experimental que proponemos implementar, será posible medir la energía de los fotoelectrones y por tanto determinar los umbrales de ionización de los átomos o las moléculas con alta precisión. Una característica notable del sistema experimental que se propone, que es del tipo Reflectrón, consiste en que será posible detectar fragmentos moleculares de masas mucho más grandes con las que actualmente se puede trabajar con nuestro Tubo de Vuelo Lineal, además de que se determinará la distribución isotópica de los mismos y se podrán determinar las secciones totales para su formación. Este campo es de interés actual por lo que estamos seguros de contribuir con nuestros datos a este campo de la ciencia._x000D_