Optical pumping with 13^Co_2 lasers: infrared photoacoustic absorption spectroscopy and Terahertz laser emission in methanol isotopes

Neste trabalho duas cavidades laser seladas de 13CO2 de diferente capacidade de sintonia (110MHz e 200MHz) foram montadas e caracterizadas para realizar estudos de espectroscopia de absorcção fotoacústica no infravermelho (IV) e de emissão laser no infravermelho longí?nquo (IVL) mediante a técnica de bombeamento óptico de moléculas polares. Utilizamos o modelo molecular vibro-roto-torcional para moléculas tipo metanol para assim entendermos as regras de seleção e de polarização envolvidas no bombeamento óptico para realizar os estudos de espectroscopia fotoacústica e a geração e caracterização de linhas laser IVL. Medidas espectroscópicas de absorção fotoacústica de três isótopos do metanol, na fase gasosa, foram obtidas mediante o bombeamento óptico na banda de emissão 9P do laser de 13CO2 com capacidade de sintonia de 110MHz. Os isótopos utilizados foram o 13CD3OH, CD3OD e o 13CD3OD. Os espectros para o 13CD3OD são obtidos, até onde sabemos, pela primeira vez. Obtivemos um total de 36 espectros de absorção fotoacústica os quais serviram de orientação para conseguirmos, com o bombeamento destas moléculas, a geração de 7 linhas laser IVL, que foram caracterizadas quanto ao seu comprimento de onda, sua dessintonia, pressão ideal de operacão, polaridade e intensidade relativas. Duas destas linhas obtidas são linhas novas. Já, os dados de polarização relativa e de dessintonia são novos, mesmo para as linhas já conhecidasIn this work two 13CO2 sealed-off lasers cavities with different tuning range (110 MHz and 200MHz) were mounted and characterized to realize spectroscopy studies of infrared photoacoustic absorption and of far infrared (FIR) laser emission by the optical pumping technique of polar molecules. We used the vibra-roto-torsional molecular model for like methanol molecules to understand the selection and polarization rules involved in the optical pumping to achieve the photoacoustic spectroscopic and the generation and characterization of FIR laser lines. Spectroscopic measurements of photoacoustic absorption for three methanol isotopes, in gas phase, were obtained by the optical pumping with the 9P band of the 13CO2 laser with 110MHz of tuning range. The isotopes used were 13CD3OH ,CD3OD e o 13CD3OD. The spectrums for the 13CD3OD are obtained, to our knowledge, by the first time. We have obtained a total of 36 photoacoustic absorption spectra which served as a guide to succeed, by the pumping of these molecules, generation of 7 FIR laser lines, which were characterized according to its wavelength, its offset, ideal pressure of operation, polarity and relative intensity. Two of these lines obtained are new lines. The relative polarization and offset data are new, even for the already known line