@PhdThesis{duepublico_mods_00000746,
  author = 	{Thomson, Michael},
  title = 	{Nachweis von atomarem Wasserstoff mittels doppeltresonanter Vierwellenmischung},
  keywords = 	{TALIF; Vierwellenmischung; nichtlineare Optik; Plasmaphysik; Laserspektroskopie; VUV},
  abstract = 	{Detektion von atomarem Wasserstoff mittels doppeltresonanter VierwellenmischungDie quantitative Detektion der Grundzustandsdichte atomaren Wasserstoffs ist von grossem Interesse sowohl in der Hoch- als auch Niedertemperatur-Plasmaphysik.  Das hier vorgestellte nichtlineare laserspektroskopische Verfahren der doppeltresonanten Vierwellenmischung nutzt gleich zwei Resonanzen des atomaren Wasserstoffs und erm{\"o}glicht so einen empfindlichen Nachweis bis zu einer unteren Nachweisgrenze von Dichte von einigen 10^11 cm^-3.Durch die simultane Einstrahlung von UV-Laserstrahlung, resonant zum Zweiphotonen{\"u}bergang von n=1 nach n=3 bei einer Wellenl{\"a}nge von 205 nm und VIS-Laserstrahlung, resonant zum Balmer-alpha {\"U}bergang von n=2 nach n=3 bei 656 nm wird ein Signal im VUV bei der Wellenl{\"a}nge von Lyman-alpha bei 121 nm erzeugt. Das Signal wird in Form eines gerichteten, koh{\"a}renten Strahls mit den gleichen Eigenschaften wie die einfallende Laserstrahlung in einen engen Raumwinkel emittiert.Ausgehend vom Formalismus der nichtlinearen Optik wird die Erzeugung und Ausbreitung des Signals diskutiert. Die f{\"u}r die Signalerzeugung relevanten Suszeptibilit{\"a}ten werden angegeben, so dass die quantitativen Abh{\"a}ngigkeiten von der eingestrahlten Feldern, Frequenzen und Teilchendichten behandelt werden k{\"o}nnen. D{\"a}mpfungseigenschaften wie die nichtlineare Absorption eines VIS- und eines VUV-Photons und der Einfluss des AC-Stark- Effektes auf die Signalerzeugung werden ausf{\"u}hrlich behandelt.Messungen in einer Radiofrequenzentladung werden vorgestellt und mit den theoretischen Vorhersagen verglichen. Im Rahmen der Messgenauigkeit und den bei der Herleitung der Theorie gemachten Vereinfachungen ist die {\"U}bereinstimmung sehr gut. Die Absolutkalibrierung erfolgt {\"u}ber einen Vergleich mit Fluoreszenzmessungen nach Zweiphotonenanregung, die durch Messungen an einem Str{\"o}mungsrektor durch Titration kalibriert wurde.Es erfolgt ein kritischer Vergleich mit anderen Nachweismethoden, insbesondere der Zweiphotonen angeregten laserinduzierten Fluoreszenz Spektroskopie (TALIF). Die Arbeit endet mit einem Ausblick auf m{\"o}glich experimentelle Vereinfachungen und Anwendungen.},
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