Polyatomic 급진적인 양이온으로 강한 분야 단 열 이온화에 초고속 진동 일관성의 측정

이 방법은 간섭성 진동 운동이 여기되는지 여부 및 간섭성 외출이 결합 결합을 유도하는 방법과 같은 다원자 라디칼 양이온의 초고속 역학에 대한 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 다원자 라디칼 양이온이 접지 전자 상태에서 준비될 수 있다는 것인데, 이는 일관된 진동 운동을 해결하는 능력을 크게 향상시킵니다. 일반적으로 이 방법을 처음 접하는 개인은 두 개의 빔이 필요할 때 정확히 병렬로 또는 초기에 전파되도록 하기 위해 동일한 경로 이름을 가진 두 개의 독립적인 빔 경로를 설정하는 데 어려움을 겪을 것입니다.

먼저 펨토초 레이저를 켜고 안정화될 때까지 약 30분 동안 기다립니다. 레이저 출력 뒤에 90/10 빔 스플리터를 배치하여 펌프 및 프로브 빔 라인을 구성하는 데 사용될 두 개의 복제본을 생성합니다. 빔 스플리터 이전의 레이저 출력과 투과 빔의 출력을 확인하여 전력의 약 10%가 전송되는지 확인합니다.

반사된 빔을 광학 파라메트릭 증폭기로 보냅니다. 그런 다음 설명서의 절차를 사용하여 출력 전력을 최적화합니다. 그런 다음 광학 파라메트릭 증폭기 소프트웨어를 설정하여 원하는 파장을 선택합니다.

광학 파라메트릭 증폭기의 출력 빔을 반파 플레이트와 편광판을 통해 유도합니다. P polarized beam을 차단하고 S polarized beam을 concave 및 convex mirror로 향하게 하여 직경을 5배 확장합니다. 그런 다음 확장된 빔을 이색성 거울로 향하게 합니다.

프로브 광학 경로를 준비하려면 90/10 빔 스플리터를 통과하는 빔을 볼록 및 오목 미러로 향하게 하여 직경을 2배 줄입니다. 다운 콜리메이트 빔을 전동식 선형 지연 스테이지에 장착된 속이 빈 역반사기로 향하게 합니다. retro reflector 앞에 있는 두 개의 평면 미러의 장착 손잡이를 조정하여 retroreflector 이후의 빔 위치가 stage가 전체 이동 범위를 따라 이동될 때 변경되지 않도록 합니다.

다음으로, 지연 단계 뒤에 조정 가능한 중성 밀도 필터를 삽입하여 프로브 펄스의 전력을 감쇠하고, 중성 밀도 필터 뒤에 조리개를 삽입하여 빔 직경을 조정하고, 빔을 이색성 미러로 향하게 합니다. 이제 이색성 거울 뒤에 15mm 직경의 Beta-Barium Borate crystal을 삽입하여 두 빔의 파장을 두 배로 늘려 가시화합니다. 이색성 미러 이전의 미러 마운트를 사용하여 펌프 끝단 프로브 빔 정렬을 조정하여 빔이 TOFMS 챔버를 통해 초기에 전파되고 반대쪽에서 밖으로 전파되도록 합니다.

그런 다음 펌프 엔드 프로브 빔 경로에서 TOFMS 챔버의 창 입구 몇 센티미터 앞에 빠른 포토 디오 검출기를 배치합니다. 검출기 케이블을 디지털 오실로스코프에 연결하고 펌프 엔드 프로브 펄스의 신호를 독립적으로 찾습니다. 오실로스코프의 펌프 엔드 프로브 신호가 일시적으로 겹치도록 프로브 라인에서 전동 지연 단계의 위치를 조정합니다.

오실로스코프에서 한 신호가 다른 신호보다 일관되게 앞에 있는 경우 전동 지연 스테이지를 유지하는 마운트를 이동하여 필요에 따라 경로 길이를 줄이거나 늘립니다. 그런 다음 포토다이오드 검출기를 제거합니다. 원하는 샘플을 TOFMS 챔버에 연결하고 압력을 조정합니다.

TOFMS 전원 공급 장치를 켜고 전압을 확인하십시오. 전동 지연 스테이지와 오실로스코프 모두와의 통신과 관련하여 데이터 수집 소프트웨어의 작동 가능성을 확인합니다. 펌프 엔드 프로브 빔의 차단을 해제하고 TOFMS 챔버에 정렬되었는지 확인합니다.

neutral density filter를 조정하여 프로브 출력을 최대화합니다. 만족스러운 이온 신호를 얻을 수 있도록 웨이브 플레이트가 있는 펌프 출력을 충분히 높은 수준으로 설정하십시오. 다음으로, 모든 이온의 강도 급증이 관찰되거나 모 분자 이온의 상당한 고갈 및, 또는 단편 이온 수율의 증가가 관찰될 때까지 이색성 미러 마운트의 손잡이를 사용하여 프로브 빔의 공간 위치를 조정합니다.

전동 지연 스테이지 위치를 조정하여 제로 시간 지연에 해당하는 총 이온 신호의 스파이크를 생성합니다. 원하는 이온 신호를 얻기 위해 펌프 끝단 프로브 펄스 에너지를 조정합니다. 데이터 수집 소프트웨어에서 스캔 길이와 단계 크기를 지정합니다.

마지막으로, 데이터 수집 소프트웨어를 실행하여 각 펌프-프로브 지연에서 질량 스펙트럼을 수집합니다. 0 시간 지연에서 펌프 펄스만 사용하여 측정한 DMMP 질량 스펙트럼이 여기에 표시됩니다. 제대로 겹치지 않은 스펙트럼과 펌프만 있는 스펙트럼 사이에는 눈에 띄는 차이가 거의 없으며, 이는 이온 신호를 직접 사용하여 펌프 엔드 프로브 빔의 최적 공간 중첩을 결정하는 방법을 보여줍니다.

가로 좌표축의 비행 시간과 세로좌표의 펌프-프로브 지연과 함께 하나의 펌프-프로브 스캔에서 얻은 질량 스펙트럼 데이터가 여기에 표시됩니다. 원시 데이터는 이러한 실험에서 펌프-프로브 지연으로 인한 이온 신호의 변화를 추가 데이터 조사 없이 시각화할 수 있는 방법을 보여줍니다. 펌프 엔드 프로브 빔의 최적화되고 불량한 공간 오버랩이 있는 하나의 펌프-프로브 스캔에서 시간 분해 DMMP 이온 신호가 여기에 표시됩니다.

이러한 결과는 처리된 데이터에서 고품질의 과도 이온 신호를 획득하기 위해 펌프-프로브 공간 중첩을 최적화하는 것이 중요하다는 것을 보여줍니다. DMMP 이온 및 800나노미터 및 1500나노미터 펌프 파장을 사용하여 취한 단편 PO2C2H4 이온 과도 이온 신호가 여기에 표시됩니다. 800나노미터 및 1500나노미터 펌프로 촬영한 DMMP 이온 신호의 빠른 포레이 변환이 여기에 나와 있습니다.

1500나노미터 펌프에서 볼 수 있는 750파의 피크는 사용된 스캔 설정에서 주파수 분해능을 보여줍니다. 이 절차를 시도하는 동안 실험 데이터를 기록하기 전에 펌프와 프로브 빔의 공간 전개를 다시 확인하는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 이 절차에 따라 ab initio 또는 density function theory 계산을 수행하여 어떤 진동 모드가 일관되게 여기되는지 확인하고 프로브 펄스 추출에 의해 액세스되는 전자 에너지 수준을 식별할 수 있습니다.

고출력 레이저로 작업하는 것은 매우 위험할 수 있으며 이 절차를 수행하는 동안 항상 적절한 보안경을 착용하는 것과 같은 예방 조치를 취해야 한다는 것을 잊지 마십시오.