Photoelektronen Bildgebung von Anionen illustriert von 310 Nm Ablösung der F⁻

Hier präsentieren wir Ihnen ein Protokoll für die Photoelektronen Bildgebung anionischen Spezies. Anionen im Vakuum erzeugt und durch Massenspektrometrie getrennt sind mit Geschwindigkeit zugeordnet Photoelektronik imaging, die Details der Anion und neutrale Energie, Anion und neutralen Struktur und das Wesen des Anion elektronische Staates sondiert.

Diese Methode kann dazu beitragen, Schlüsselfragen im Bereich der Elektronenstreuung und der Reaktionsdynamik zu beantworten, wie z. B. die Natur von Molekülorbitalen, die molekulare elektronische Struktur, die Schwingungsenergieniveaus und die Art der Streu- und Autoablösungsresonanzen. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie hocheffizient ist und das gesamte Photoelektronenspektrum und die Winkelverteilung in einem einzigen Bild aufzeichnet. Um mit der Erzeugung von Anionen zu beginnen, tragen Sie ein Vorgas oder ein Gasgemisch hinter die gepulste Düse auf.

Betreiben Sie die Düse mit 10 Hertz. Stellen Sie die Düsendauer am digitalen Verzögerungsgenerator Kanal A ein. Lösen Sie dann den gepulsten Düsentreiber aus, um das Gas in die Entladung einzuspritzen. Legen Sie mit Kanal C des digitalen Verzögerungsgenerators den Hochspannungs-Entladeimpuls an V1.To überwachen Sie das Anionenmassenspektrum, und versetzen Sie das Gerät zunächst in den Ionenmodus.

Schließen Sie den Spannungsteiler des Detektors an die Mikrokanalplatten des bildgebenden Detektors an. Anlegen der Spannung V11 an die Detektoranode. Verbinden Sie danach den Ausgang des Spannungsteilers des Ionendetektors mit dem Eingang eines Eingangs des Oszilloskopkanals.

Schließen Sie das Netzteil der Mikrokanalplatte an den Spannungsteiler an und erhöhen Sie die Spannung allmählich, wie in Tabelle 2 beschrieben. Um die Anionen nach Flugzeit-Massenspektrometrie zu trennen, stellen Sie die Beschleunigungsstapelspannung auf V3 ein, wie im Textprotokoll beschrieben. Verwenden Sie Kanal E am digitalen Verzögerungsgenerator, um das Timing und die Dauer für den Hochspannungsimpuls des Potenzialschalters einzustellen.

Reduzieren Sie zunächst die an den Spannungsteiler des Ionendetektors angelegte Spannung auf Null. Schalten Sie das Spektrometer in den Bildgebungsmodus. Trennen Sie dann den Spannungsteiler des Ionendetektors von den Mikrokanalplatten.

Verbinden Sie das Netzteil der Mikrokanalplatte und das Bildgebungsnetzteil mit dem Bildgebungs-Hochspannungsimpuls und verbinden Sie den Bildgebungs-Hochspannungsimpuls mit den bildgebenden Mikrokanalplatten. Schalten Sie den HV-Impulsgeber ein. Legen Sie danach eine permanente Spannung an den Phosphorschirm und die Mikrokanalplatten an.

Verbinden Sie die schnelle Fotodiode mit dem Oszilloskopkanal zwei. Lösen Sie über die Kanäle H und G die ak-Laserblitzlampen und den Schlüsselschalter extern aus. Passen Sie das Timing des Lasertriggers an, bis der Fotodiodenausgang nahe dem interessierenden Ionensignal liegt, aber diesem vorausgeht.

Legen Sie als Nächstes eine Spannung an die Elektroden des Bildgebungsrepellers und des Extraktors an. Stellen Sie die Kamera auf Langzeitbelichtung ein. Passen Sie mit Kanal H das Timing des Lasertriggers an, um die Anzahl der auf dem PC-Bildschirm beobachteten Elektronendetektionsereignisse zu maximieren.

Verwenden Sie Kanal F, um das Pulstiming und die Dauer so einzustellen, dass der Bildgebungspuls auf die Ankunftszeit des Photonenpulses zentriert ist. Verwenden Sie zunächst Kanal E, um das Öffnen der Kamera des ladungsgekoppelten Geräts zu Beginn eines experimentellen Zyklus auszulösen. Erfassen Sie mehrere Frames, bei denen der Laserpuls mit dem interessierenden Anion zusammenfällt.

Nehmen Sie dann mehrere Bilder auf, bei denen der Laserpuls nicht mit einem Anion zusammenfällt. Subtrahieren Sie die Frames, die durch Zufall gesammelt wurden, von den Frames, die durch Zufall gesammelt wurden. Wiederholen Sie diesen Vorgang des Sammelns und Subtrahierens von Frames, um ein subtrahiertes Hintergrundbild zu akkumulieren.

Passen Sie danach die Spannungen des Bildgebungsabweisers und der Extraktionselektrode an. Wiederholen Sie den Vorgang der Frame-Sammlung und -Subtraktion erneut, um ein neues subtrahiertes Hintergrundbild zu generieren. Um mit der Bildaufnahme zu beginnen, schalten Sie die Kamera auf zentrierte Erfassung.

Wiederholen Sie den Vorgang der Frame-Sammlung und -Subtraktion bei optimalen Fokussierungsbedingungen, um ein Bild mit einer Auflösung von weniger als einem Pixel zu erhalten. Hier ist ein repräsentatives Bild, das sich aus der Photoablösung an Fluoridionen bei einer Photonenenergie von vier Elektronenvolt ergibt. Die linke Hälfte dieses Bildes ist das experimentell gemessene Bild, während die rechte Hälfte eine inverse Transformation der Daten darstellt, die bei gleicher Auflösung angezeigt werden.

Die beiden konzentrischen Kreise entsprechen den beiden schmalen Übergängen, die im Photoelektronenspektrum zu sehen sind. Die integrierten Intensitäten über alle Winkel für jeden radialen Abstand vom Zentrum werden durch die entsprechende Jacobi-Transformation skaliert, um das Photoelektronenspektrum zu erzeugen. Die beiden Übergänge spiegeln die Existenz von zwei tiefliegenden elektronischen Zuständen von neutralem Fluor wider.

Der Unterschied in den kinetischen Energien des Übergangs zeigt, dass der erste angeregte Zustand nur 50 Millielektronenvolt höher ist als der Grundzustand, das Maß für die Stärke der Wechselwirkung zwischen der Spinbahn. Die Winkelverteilungen der Photoelektronen für jeden Übergang zeigen, dass die Elektronenverteilung senkrecht zum elektrischen Vektor der Strahlung polarisiert ist. Diese Winkelverteilungen sind nahezu identisch, wenn man sie relativ zu ihren jeweiligen Maxima skaliert.

Als optimale Fokussierungsbedingung wird ein Verhältnis von 0,700 zwischen Repeller und Auszieher angesehen. Selbst kleine Änderungen dieses Verhältnisses werden als nachteilig für die Geschwindigkeitsauflösung angesehen. Die Photoelektronen-Bildgebung hat Forschern auf dem Gebiet der chemischen Reaktionsdynamik, der Photoelektronenspektroskopie und der Elektronenstreuung den Weg geebnet.

Dies ermöglicht es einem Forscher, die Natur der Elektronenwellenfunktionen sowohl von stabilen Ionen als auch von dynamischen Systemen zu untersuchen, wie z. B. die Entwicklung einer chemischen Reaktion von Reaktanten zu Produkten. Darüber hinaus kann die Wechselwirkung zwischen Elektronen und neutralen Spezies untersucht werden, die vom einfachen Atom bis hin zu den komplexeren Molekülclustern reicht. Denken Sie daran, dass die Arbeit mit Hochdruckgasen, hohen Spannungen und Laserstrahlung der Klasse 4 gefährlich ist und Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden müssen.

Achten Sie darauf, Leckagen an Gasleitungen zu vermeiden und die empfohlenen Druckstufen nicht zu überschreiten. Schalten Sie die Spannungsversorgung beim Kabeltausch aus. Schauen Sie auch nie direkt in den Laserstrahl und vermeiden Sie besondere Reflexionen.

Diese können einen dauerhaften Verlust des Sehvermögens zur Folge haben. Ein angemessener Augenschutz ist erforderlich, schützt aber nicht vor dem direkten Blick in den Laserstrahl.