Изотопно-селективная лазерная ИК диссоциация молекул, имеющих небольшой изотопический сдвиг в спектрах ИК поглощения, в газодинамически охлажденном молекулярном потоке, взаимодействующем с твердой поверхностью

Реализована изотопно-селективная лазерная ИК диссоциация молекул (на примере CF$_3$Br), характеризующихся небольшим (менее $0.25$ см$^{-1}$) изотопическим сдвигом в спектрах ИК поглощения, в импульсном газодинамически охлажденном молекулярном потоке, взаимодействующем с твердой поверхностью. Диссоциация молекул проводилась в трех различных условиях: 1) в невозмущенном молекулярном потоке, 2) в потоке, падающем на поверхность, и 3) в скачке уплотнения, формирующемся перед поверхностью при падении на нее молекулярного потока. Показано, что при возбуждении молекул в скачке уплотнения и в падающем на поверхность потоке сильно (в $5$–$10$ раз) увеличивается выход диссоциации молекул по сравнению с выходом диссоциации в невозмущенном потоке и значительно (в $3$–$5$ раз) уменьшается порог диссоциации, что позволяет при небольших плотностях энергии возбуждающего лазерного импульса ($\Phi\leq1.5{-}2.0\,$Дж/см$^2$) наблюдать их изотопно-селективную диссоциацию. При облучении молекул в падающем потоке и в скачке уплотнения получены коэффициенты обогащения соответственно $K_{\text{enr}}(^{79}$Br/$^{81}$Br$) = 0.85\pm0.07$ и $K_{\text{enr}}(^{79}$Br/$^{81}$Br$) = 1.20\pm0.09$ в формирующемся продукте Br$_2$.