Двухфотонная диссоциация

При двухфотонной диссоциации фотон первого лазера возбуждает молекулы, содержащие интересующий нас изотоп, а фотон второго лазера вызывает диссоциацию возбуждённых молекул. Оба фотона могут иметь сопоставимую энергию, или же один фотон может иметь низкую энергию (инфракрасная область спектра), а другой — высокую энергию (видимый, или ультрафиолетовый диапазоны). Схема процесса показана на рис. 2

Методу двухфотонной диссоциации присущи следующие ограничения:

1. Тепловое возбуждение колебательных уровней. Это явление ограничивает селективное возбуждение молекул с выбранным изотопом. Так как молекулы с возбуждёнными колебательными уровнями часто могут диссоциировать на той же самой длине волны, которая вызывает возбуждение, населённость этих уровней снижает селективность. Эффект особенно заметен, когда колебательно-трансляционный перенос энергии является преобладающим и колебательное возбуждение быстро приводит к нагреву газа. Данный эффект можно свести к минимуму, если длительность импульса, вызывающего диссоциацию, будет меньше характерного времени колебательно-трансляционного переноса.

2. Размытость края полосы поглощения. Так как второй фотон вызывает переход в континуум, его энергия обычно точно не совпадает с порогом фотодиссоциации. Это подразумевает, что подобные переходы, вызывающие диссоциацию, могут происходить с невозбуждённых молекулярных состояний.