Optimización de la Separación Isotópica de Silicio mediante DMFIR con dos frecuencias

M. L .AZCÁRATE; M. RISARO; J. CODNIA; V. DACCURSO

Congreso; 102ª Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2017

La Disociación Multifotónica Infrarroja (DMFIR) es una técnica de separación de isótopos que consiste en la disociación de una especie isotópica de una molécula por la absorción secuencial de fotonesinfrarrojos resonantes con alguna bandad de su espectro vibracional. En la DMFIR tradicional la molécula de trabajo es irradiada con un sólo láser IR pulsado de alta potencia. Se observa, sin embargo,que debido a la anarmonicidad de los niveles vibracionales, la eficiencia de la absorción multifotónica disminuye a medida que aumenta la excitación molecular. Este efecto puede reducirse utilizandodos láseres IR: uno de baja energía resonante con los primeros niveles vibracionales (láser de excitación) y otro, menos restringido en sintonía, pero de alta energía (láser de disociación) para producir ladisociación molecular.En el presente trabajo se exponen los resultados de las experiencias de DMFIR con dos frecuencias en un jet molecular de SiF4. La excitación y posterior disociación de la molécula de trabajo se realizacon dos láseres TEA de CO2 pulsados con longitudes de onda λE y λD, respectivamente. Como sistema de detección se utiliza un espectrómetro de masas por tiempo de vuelo con ionizaciónmultifotónica UV. Los estimadores α y β definidos a partir de los espectros de masas y asociados respectivamente a la eficiencia de disociación y a la selectividad isotópica, fueron caracterizados enfunción de las longitudes de onda (λE y λD) de los láseres. Se observa que α(λE) reproduce el espectro de baja señal del SiF4 con un corrimiento al rojo de aproximadamente 5 cm-1. Por otro lado, α(λD)presenta un marcado corrimiento al rojo de casi 50 cm-1, producto de la anarmonicidad de los niveles vibracionales. Finalmente en las condiciones de λE y λD óptimas, se obtuvo para el coeficiente deenriquecimiento un valor de β≈20. Cabe destacar que este valor es siete veces superior a los obtenidos por el grupo en celda estanca [1].