SÍNTESIS DEL PROYECTO El laboratorio de Física Atómica, Molecular y Óptica del Instituto de Ciencias Físicas se ha dedicado desde hace varios años al estudio de la fotoionización y fotodisociación molecular, para ello se utilizó primero un espectrómetro lineal de tiempo de vuelo y posteriormente se instaló un reflectrón. Se han estudiado moléculas como el naphtalene, acetona, el dymetil-ether, algunos hidrocarburos aromáticos, derivados clorados del metano, y muchas otras especies que pueden verse en la bibliografía. Estas especies moleculares son inyectadas en la región de interacción a través de un jet supersónico, cuya función es tener el gas molecular vibracionalmente frío en el momento de la interacción fotón-molécula. Esta línea de investigación desde luego se va a continuar. En el presente proyecto se desarrollará una técnica para iones moleculares pesados. La estructura de la molécula vibracionalmente fría es diferente a la del ion molecular, por ello hemos pensado ampliar el campo de investigación en esa línea. Para ello hemos iniciado el desarrollo de un sistema que nos permita tener un haz de iones moleculares pesados, acelerarlos, analizar su masa y cruzar el haz de iones con pulsos cortos de laser. Hemos llamado al sistema Láser-Ion: LION. Otra diferencia fundamental consiste en que los métodos anteriores permiten el análisis de los fragmentos ionizados únicamente. El método experimental que estamos desarrollando permitirá el análisis de los fragmentos cargados y de los neutros formados a través de la interacción laser-ion. Los productos de la interacción ion- fotón, serán detectados de acuerdo a su tiempo de arribo a los detectores por placas de microcanal (channel plates), el fondo será eliminado mediante un detector sensible a la fase y serán analizados mediante un multicanal dual rápido y procesados mediante un software adecuado. Esta electrónica nos permitirá detectar en coincidencia neutros y cargados. El proyecto representa una continuación lógica y novedosa a los métodos experimentales anteriores, ya que aunque básicamente parte de los métodos de análisis son los mismos se abre un panorama diferente al analizar iones y neutros. La parte más importante es sobretodo involucrar a estudiantes en investigaciones de frontera con métodos novedosos.

CONTRIBUCIÓN DEL PROYECTO. Las investigaciones que nos proponemos hacer en el proyecto tienen que ver con la espectroscopía de iones moleculares al absorber la radiación electromagnética. Las investigaciones que han sido planteadas hasta ahora, son a partir de una muestra vibracionalmente fría que interacciona con fotones. Sabemos sin embargo que en la atmósfera predominan las especies en estado ionizado, por lo tanto las medidas de las interacciones fotón-ión molecular, y la espectroscopía de los fragmentos producidos, cargados y neutros como se plantea en el proyecto, tienen contribución e importancia intrínseca. Para la realización de la investigación, he diseñado un sistema de producción de los iones y del análisis preciso de su masa, independientemente de su tamano. La región de interacción con los fotones está diseñada para llevarse a cabo a diferentes distancias de los detectores. Los detectores pueden desplazarse una vez que para la interacción ion-fotón se encuentre su posición ideal. Los espectros de los iones producidos podrán ser registrados en forma independiente, al igual que los neutros, en coincidencia, o bien en anticoincidencia, lo cual da información sobre los procesos llevados a cabo durante la interacción. Por otra parte, esta información viene a complementar aquella que se originó en las interacciones fotón-molécula. Una contribución de mi grupo ha sido siempre el diseño experimental y la construcción del equipo hasta límites prudentes. Uno de los límites corresponde desde luego a los estudiantes cuyo tiempo para sus tesis es perentorio. Sin embargo creo que para los estudiantes es una buena enseñanza participar en la creación de un equipo experimental. Las medidas de la interacción fotón- ion molecular a través de la espectroscopía de neutros y cargados, junto con el uso de sistemas de coincidencias y anticoincidencias de esos productos es absolutamente novedoso. Por otra parte la publicación de estos datos creemos que llenará un hueco en la información sobre las reacciones entre fotones y los iones moleculares de la atmósfera. El aparato es diseño propio, fuente de iones, análisis de energía y de la masa de los iones, regiones de interacción fotón-ion molecular y cámara de detección.