מדידה של מרביים הרטט Coherences ב Polyatomic רדיקלית קטיונים עם יינון אנווריאנטים חזק-שדה

שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח לגבי הדינמיקה המהירה במיוחד של קטיונים רדיקליים פוליאטומיים, כגון האם תנועות רטט קוהרנטיות נרגשות וכיצד אקסוטציה קוהרנטית מניעה אסוציאציה של קשר. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שניתן להכין קטיונים רדיקליים פוליאטומיים במצב אלקטרוני קרקעי, מה שמשפר משמעותית את היכולת לפתור תנועות רטט קוהרנטיות. בדרך כלל, אנשים חדשים בשיטה זו יתקשו בהגדרת שני נתיבי אלומה עצמאיים עם שם נתיב זהה כדי להבטיח ששתי הקורות יתפשטו בדיוק במקביל או במקביל בעת הצורך.

ראשית, הפעל את לייזר הפמטו-שנייה והמתן כ-30 דקות עד שהוא יתייצב. מקם מפצל קרן 90/10 לאחר פלט הלייזר כדי ליצור שני העתקים, שישמשו לבניית קווי קרן המשאבה והבדיקה. בדוק את עוצמת הלייזר לפני מפצל האלומה ואת עוצמת הקרן המשודרת כדי לוודא שכ-10% מההספק מועבר.

כוון את הקרן המשתקפת לתוך המגבר הפרמטרי האופטי. לאחר מכן, בצע אופטימיזציה של הספק המוצא באמצעות ההליכים במדריך. לאחר מכן, הגדר את תוכנת המגבר הפרמטרי האופטי לבחירת אורך הגל הרצוי.

כוון את אלומת הפלט מהמגבר הפרמטרי האופטי דרך צלחת חצי הגל והמקטב. חסום את הקרן המקוטבת P וכוון את הקרן המקוטבת S למראות הקעורות והקמורות כדי להרחיב את קוטר הקרן בפקטור של חמישה. לאחר מכן, כוון את הקרן המורחבת למראה הדיכרואית.

כדי להכין את הנתיב האופטי של הגשושית, כוון את האלומה שעוברת דרך מפצל האלומה 90/10 למראות הקמורות והקעורות כדי להקטין את קוטרו בפקטור של שניים. כוון את האלומה הקולימית למטה לרטרורפלקטור חלול המותקן על שלב עיכוב ליניארי ממונע. כוונן את כפתורי ההרכבה של שתי המראות השטוחות לפני רפלקטור הרטרו כדי להבטיח שמיקום האלומה לאחר הרטרורפלקטור לא ישתנה כאשר ה-tagהזזת ה-stagלאורך טווח הנסיעה המלא שלו.

לאחר מכן, הכנס מסנן צפיפות ניטרלית מתכוונן לאחר שלב ההשהיה כדי להחליש את עוצמת דופק הבדיקה, הכנס קשתית לאחר מסנן הצפיפות הנייטרלית כדי להתאים את קוטר האלומה, וכוון את הקרן למראה הדיכרואית. כעת, הכנס גביש בטא-בריום בוראט בקוטר 15 מילימטר אחרי המראה הדיכרואית כדי להכפיל את אורכי הגל של שתי הקורות, ובכך להפוך אותן לגלויות. כוונן את יישור אלומת הבדיקה של קצה המשאבה באמצעות תושבות המראה לפני המראה הדיכרואית כך שהקורות יתפשטו בהתנגשות דרך תא ה-TOFMS והחוצה מהצד השני.

לאחר מכן, הנח גלאי דיו צילום מהיר כמה סנטימטרים מול כניסת החלון לתא ה-TOFMS בנתיב קורות הבדיקה של קצה המשאבה. חבר את כבל הגלאי לאוסילוסקופ דיגיטלי ואתר באופן עצמאי את האותות של פעימות בדיקת קצה המשאבה. כוונן את המיקום של שלב ההשהיה הממונע בקו הבדיקה כך שאותות בדיקת קצה המשאבה באוסילוסקופ חופפים זמנית.

אם אות אחד נמצא באופן עקבי לפני השני באוסילוסקופ, הזז את התושבות המחזיקות את שלב ההשהיה הממונע כדי לקצר או להאריך את אורך הנתיב לפי הצורך. לאחר מכן, הסר את גלאי הפוטו-דיודה. חבר את הדגימה הרצויה לתא TOFMS והתאם את הלחץ.

הפעל את ספק הכוח TOFMS ובדוק את המתח. ודא את יכולת הפעולה של תוכנת רכישת הנתונים ביחס לתקשורת הן עם שלב ההשהיה הממונע והן עם האוסילוסקופ. שחרר את חסימת קורות הבדיקה של קצה המשאבה וודא שהן מיושרות לתוך תא ה-TOFMS.

מקסם את כוח הבדיקה על ידי התאמת מסנן הצפיפות הנייטרלית. הגדר את עוצמת המשאבה עם לוחית הגל לרמה גבוהה מספיק כדי לקבל אות יונים משביע רצון. לאחר מכן, התאם את המיקום המרחבי של קרן הבדיקה עם הכפתורים על תושבת המראה הדיכרואית עד שנצפה עלייה בעוצמה של כל היונים, או דלדול משמעותי של היון המולקולרי האב או עלייה בתפוקת היונים של השבר.

כוונן את מיקום שלב ההשהיה הממונע כדי לייצר עלייה באות היונים הכולל, המתאים לעיכוב זמן אפס. כוונן את אנרגיות הדופק של בדיקת קצה המשאבה כדי להשיג אותות יונים רצויים. בתוכנת רכישת הנתונים, ציין את אורך הסריקה וגודל הצעד.

לבסוף, הפעל את תוכנת איסוף הנתונים כדי לרכוש את ספקטרום המסה בכל עיכוב של בדיקת משאבה. ספקטרום המסה של DMMP שנלקח בעיכוב זמן אפס ועם דופק המשאבה בלבד מוצג כאן. יש מעט הבדל מורגש בין הספקטרום החופף בצורה גרועה לבין הספקטרום של המשאבה בלבד, מה שממחיש כיצד לקבוע חפיפה מרחבית אופטימלית של קרני בדיקת קצה המשאבה באמצעות אותות היונים ישירות.

נתונים ספקטרליים של מסה המתקבלים מסריקת בדיקה אחת עם זמן הטיסה על האבציסה, ועיכוב בדיקת המשאבה בקואורדינטה מוצגים כאן. הנתונים הגולמיים ממחישים כיצד ניתן לדמיין שינויים באותות יונים עם עיכוב המשאבה-בדיקה בניסויים אלה ללא עיבוד נתונים נוסף. אותות יונים DMMP שנפתרו בזמן מסריקת בדיקה אחת של משאבה עם חפיפה מרחבית אופטימלית וגרוע של קרני בדיקה בקצה המשאבה מוצגים כאן.

תוצאות אלו ממחישות את החשיבות של אופטימיזציה של החפיפה המרחבית של המשאבה-בדיקה כדי לרכוש אותות יונים חולפים באיכות גבוהה בנתונים המעובדים. יון DMMP והשבר PO2C2H4 אותות יונים חולפים שנלקחו באמצעות אורכי גל של משאבה של 800 ננומטר ו-1500 ננומטר מוצגים כאן. התמרת הגיחה המהירה של אותות היונים DMMP שנלקחו עם משאבות של 800 ננומטר ו-1500 ננומטר מוצגת כאן.

השיא במספרי גלים של 750 הנראה עבור משאבת 1500 ננומטר ממחיש את רזולוציית התדר תחת הגדרות הסריקה המשמשות. בזמן ניסיון הליך זה, חשוב לזכור לבדוק שוב את ההתפתחות המרחבית של המשאבה וקרני הבדיקה לפני רישום נתוני ניסוי כלשהם. בעקבות הליך זה, ניתן לבצע חישובי תיאוריה פונקציונלית ראשונית או צפיפות על מנת לקבוע אילו מצבי רטט מתרגשים באופן קוהרנטי, כמו גם לזהות את רמת האנרגיה האלקטרונית או הרמות אליהן ניגשת פליטת דופק הבדיקה.

אל תשכח שעבודה עם לייזרים בעלי עוצמה גבוהה עלולה להיות מסוכנת ביותר ותמיד יש לנקוט באמצעי זהירות כגון הרכבת משקפי בטיחות מתאימים בעת ביצוע הליך זה.