Strona domowa

Telefon:+48 56 611 3282
Nr pokoju:526
Email:dlisak@fizyka.umk.pl
Konsultacje:czwartek 14:00 - 15:00
Jednostka:Instytut Fizyki
Zakład:Zakład Fizyki Atomowej, Molekularnej i Optycznej
Stanowisko:profesor nadzwyczajny
Funkcja:kierownik Drugiej Pracowni Fizycznej
Strona WWW:http://www.fizyka.umk.pl/~dlisak
ResearcherID: E-1470-2014
Google Scholar:pxiw1CsAAAAJ
 
 Publikacje
 Badania (kierownictwo)
 Konferencje i referaty
 
Tematyka badawcza:
  • Jednowymiarowa spektroskopia częstotliwościowa
  • Prowadzący badania: dr hab. Lisak Daniel
    Współpracownicy: dr hab. Roman Ciuryło, dr Agata Cygan, dr Szymon Wójtewicz, dr Jolanta Domysławska, mgr inż. Mikołaj Zaborowski
    Opis: Projekt NCN Opus. Celem projektu jest rozwój nowej metody spektroskopowej opartej wyłącznie na pomiarze częstotliwości. W ramach wstępnych badań zademonstrowaliśmy metodę dyspersyjną wzmocnioną wnęką optyczną, w której obydwie osie widma uzyskuje się z pomiaru częstotliwości modów wnęki. Planujemy wykorzystać ogromny potencjał precyzji i dokładności tej metody wynikający z dobrze rozwiniętej metrologii częstotliwości. Ponadto planujemy rozwijać spektroskopię zespolonego współczynnika załamania, która łączy dobrze znaną absorpcyjną technikę spektroskopii strat we wnęce (cavity ring-down) z nową metodą spektroskopii dyspersyjnej. Badanie widm zespolonych daje unikalną możliwość weryfikacji zgodności między widmem absorpcyjnym i dyspersyjnym i eliminacji potencjalnych systematycznych błędów w danych eksperymentalnych. Dlatego metoda ta zostanie wykorzystana do badania widm cząsteczek szczególnie istotnych w fizyce atmosfery oraz do testowania teorii kształtu linii widmowych. Dokładne pomiary rezonansowej dyspersji związanej ze słabym przejściem molekularnym w ośrodku gazowym wymagają bardzo wysokiej rozdzielczości spektralnej. We wstępnych badaniach [Opt. Express 23, 14472 (2015)] zademonstrowaliśmy że pomiar częstotliwości modów TEM00 wnęki optycznej o wysokiej dobroci może dostarczyć wyjątkowo dokładnej informacji o widmie dyspersyjnym gazu wewnątrz wnęki. Metoda ta wymaga jednak użycia lasera o ultra wąskiej szerokości emisji oraz eliminacji dryfu i szumu akustycznego wnęki. Obydwa te wymagania można spełnić poprzez dowiązanie fazowe lasera do modu wnęki metodą Pounda-Drevera-Halla i izolując wnękę od otoczenia za pomocą odpowiednio zaprojektowanej komory próżniowej oraz stabilizując długość drogi optycznej wnęki do optycznego wzorca częstotliwości. System taki ze wzorcem częstotliwości dowiązanym do wzorca UTC-AOS lub strontowego zegara optycznego (projekt POZA) dostępnych w laboratorium KL FAMO pozwoli na pomiary przesuniętych dyspersyjnie modów wnęki z sub-herc
  • Efekty temperaturowe w spektroskopii zderzeń molekularnych
  • Prowadzący badania: dr hab. Lisak Daniel
    Współpracownicy: dr Agata Cygan, dr Piotr Masłowski, dr Szymon Wójtewicz, mgr inż. Dominik Charczun, mgr inż. Magdalena Konefał, dr hab. Roman Ciuryło, dr Katarzyna Bielska
    Opis: Projekt NCN Sonata Bis. Celem projektu jest doświadczalne zbadanie temperaturowych i zderzeniowych zależności widm cząsteczek ważnych m. in. w badaniach atmosfery i zmian klimatu oraz rozwój nowych metod spektroskopowych wzmocnionych wnęką optyczną, zarówno bezdopplerowskich, o bardzo wysokiej rozdzielczości, jak i szerokopasmowych wykorzystujących grzebień częstotliwości optycznych. W szczególności planujemy doświadczalne wyznaczenie zależności zderzeniowego rozszerzenia i przesunięcia linii widmowych od prędkości cząsteczek (tzw. efekty zależne od prędkości) z precyzyjnie zmierzonych kształtów linii widmowych i weryfikację istniejących modeli teoretycznych kształtu linii opisujących to zjawisko. Dane te pozwolą na prawidłową interpretację innych efektów kształtu linii, w szczególności zderzeń zmieniających prędkość i korelacji między zderzeniami zmieniającymi fazę i prędkość. Planujemy zbadanie stosowalności nowych metod pomiaru widma z szerokości modów wnęki (cavity mode width spectroscopy) oraz z dyspersji modów wnęki (cavity mode dispersion spectroscopy), bazujących na pomiarze częstotliwości, a nie natężenia światła, do szerokopasmowej spektroskopii wykorzystującej optyczny grzebień częstotliwości (OFC). Celem jest tu eliminacja systematycznych efektów aparaturowych spektroskopii szerokopasmowej we wnęce spowodowanych dyspersją modów wnęki. Badania doświadczalne widm molekularnych w zakresie widzialnym (O2) i bliskiej podczerwieni (CH4, CO, CO2, C2H2) będą zrealizowane metodą spektroskopii strat we wnęce optycznej ze stabilizacją częstotliwości (frequency-stabilized cavity ring-down spectroscopy), którą systematycznie rozwijamy i jest obecnie najdokładniejszą techniką pomiaru linii o małych natężeniach. Do zbadania zależności temperaturowych kształtu linii zbudowana będzie wnęka optyczna (zawierająca badany gaz) z precyzyjną regulacją temperatury. Częstotliwości modów wnęki stabilizowane będą do wzorca optycznego, a laser próbkujący dowiązany i zawężony spekt
  • Spektroskopia strat we wnęce ze stabilizacją częstotliwości (FS-CRDS) w ultra precyzyjnych badaniach układów gazowych
  • Prowadzący badania: dr hab. Lisak Daniel
    Współpracownicy: dr hab. Roman Ciuryło, prof. dr hab. Ryszard S. Trawiński, dr Agata Cygan, dr Jolanta Domysławska, dr Szymon Wójtewicz
    Opis: Celem projektu są pomiary i analiza widm molekularnych cząsteczek mających szczególne znaczenie w badaniach atmosfery ziemskiej oraz w nowoczesnej diagnostyce medycznej. Projekt obejmuje badania podstawowe z zakresu spektroskopii wysokiej zdolności rozdzielczej oraz analizy kształtów linii widmowych, ich natężeń i częstotliwości przejść. Analiza kształtów linii widmowych wymagać będzie uwzględnienia szeregu efektów fizycznych wpływających na obserwowany profil linii, takich jak: dopplerowskie rozszerzenie linii, zderzeniowe rozszerzenie i przesunięcie linii, zderzeniowe zwężenie linii (zwężenie Dickego), zależność zderzeniowego rozszerzenia i przesunięcia linii od prędkości cząsteczek. Analiza powyższych efektów dostarcza informacji na temat oddziaływań międzycząsteczkowych jak również dynamiki procesów zderzeniowych. Z drugiej strony efekty te komplikują analizę danych w zastosowaniach spektroskopii do zdalnego wyznaczania składu i parametrów fizycznych gazu. Precyzyjne dane dotyczące częstotliwości, natężeń i zderzeniowych parametrów kształtu linii są niezbędne w takich zastosowaniach jak spektroskopowe wyznaczanie temperatury i ciśnienia, detekcja śladowych ilości gazów, badanie atmosfery Ziemi i innych planet, modelowanie pogody i zmian klimatycznych czy nieinwazyjna diagnostyka medyczna. Satelitarne systemy lidarowe monitorujące skład atmosfery z dużą rozdzielczością przestrzenną wymagają precyzyjnych danych spektroskopowych dotyczących wybranych przejść molekularnych. Wymagane parametry linii widmowych często muszą charakteryzować się niepewnościami poniżej 0.3%. Uzyskanie tak dokładnych danych doświadczalnych jest trudne i wymaga użycia spektrometrów o doskonałej stabilności długoczasowej, liniowości układu detekcyjnego i zaniedbywalnej lub bardzo dobrze określonej funkcji aparaturowej. Wymagania te doskonale spełnia spektrometr cavity ring-down ze stabilizacją częstotliwości (frequency-stabilized cavity ring-down spectrometer – FS-CRDS).