FWF - ELFIS - Elektronische Fingerabdruckspektroskopie

Projekt: Foschungsprojekt

Projektdetails

Beschreibung

Unser Wissen darüber, welche Energiezustände ein Molekül während einer Reaktion durchläuft, basiert größtenteils auf optischen Absorptionsmessungen. Unterschiedliche molekulare Reaktionspartner und sogar einzelne Moleküle in unterschiedlichen Konfigurationen absorbieren Licht mit charakteristischen Frequenzen, die als Fingerabdruck für ihre Teilnahme an einem chemischen Prozess verwendet werden.
Konzeptionell wird eine chemische Reaktion durch Ladungsverlagerung zwischen den elektronischen Zuständen eines Moleküls angetrieben, auf die die Umlagerung der Kerne folgt. Als Zugeständnis an die bisher verfügbaren Lichtquellen erfolgt das spektroskopische Fingerprinting fast ausschließlich im engen Frequenzband des Sichtbaren und mittleren Infrarots und verfolgt somit nur die Rotations- und Schwingungskinetik molekularer Spezies.
Das Projekt Elektronische Fingerabdruckspektroskopie (ELFIS) passt eines der leistungsstärksten modernen Konzepte des ultrapräzisen Laserfingerabdrucks - die Dualkamm-Fourier-Transformationsspektroskopie - erstmals an den sichtbaren bis ultravioletten Spektralbereich an, der für elektronische Probenübergänge relevant ist. Dies erweitert das Frequenzband für die elementspezifische molekulare Verfolgung um mehrere Oktaven und verspricht genauere spektroskopische Daten, um Größenordnungen höhere Empfindlichkeit und kurze Erfassungszeiten, die wir zunächst nutzen werden, um die atmosphärische und astrophysikalische Photochemie mit einem beispiellosen Detailreichtum zu untersuchen.
Solare ultraviolettgetriebene atmosphärische Photochemie beeinflusst das Leben auf der Erde stark. ELFIS wird mit seinem bislang unerreichten spektral-zeitlichen Auflösungsvermögen die Reaktionswege von Spurengasreaktionen in der Umwelt identifizieren und transiente elektronische Zustände untersuchen, die die photoinduzierte Molekulardynamik, Photolyse und Aerosolkeimbildung vorantreiben.
Wir gehen davon aus, dass diese neuartige Spektroskopieplattform ein erstklassiges Werkzeug für die kinematisch vollständige und vollständig zustandsaufgelöste Erforschung praktisch aller photoinduzierten Prozesse sein wird. Dazu gehören die biologische und technologische Umwandlung von Licht in Energie, katalytische atmosphärische Reaktionen und die Photochemie des Sehens.
StatusLaufend
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende1/12/2030/04/21