July 27th, 2018
Здесь мы представляем протокол для изображений фотоэлектронная анионные видов. Анионы генерируются в вакууме и разделенных масс-спектрометрии проверяются с помощью скорости сопоставлены фотоэлектронная изображений, обеспечивая детали анион и нейтральный уровень энергии, анион и нейтральных структуры и природы аниона электронных государственных.
Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области молекулярной спектроскопии рассеяния электронов и динамики реакций, такие как природа молекулярных орбиталей, молекулярная электронная структура, уровни вибрационной энергии, а также природа резонансов рассеяния и автоотслойки. Основное преимущество этого метода заключается в том, что он обладает высокой эффективностью, регистрируя весь спектр фотоэлектронов и угловое распределение в одном изображении. Чтобы начать генерацию анионов, подайте подкладочный газ или газовую смесь за импульсным соплом.
Работайте соплом с частотой 10 герц. Установите продолжительность сопла на канале А цифрового генератора задержки. Затем запустите импульсный драйвер сопла для впрыска газа в разряд. Используя канал С на цифровом генераторе задержки, подайте импульс высоковольтного разряда V1.To контролировать масс-спектр анионов, сначала перевести прибор в ионный режим.
Подключите делитель напряжения детектора к микроканальным пластинам детектора изображения. Подайте напряжение V11 на анод детектора. После этого подключите выход делителя напряжения ионного детектора ко входу первого канала осциллографа.
Подключите блок питания микроканальной пластины к делителю напряжения и постепенно увеличивайте напряжение, как показано в таблице 2. Чтобы разделить анионы по времени прохождения масс-спектрометрии, установите напряжение стека ускорения на V3, как указано в текстовом протоколе. Используйте канал E на цифровом генераторе задержки, чтобы задать время и продолжительность высоковольтного импульса переключателя потенциалов.
Во-первых, уменьшите напряжение, подаваемое на делитель напряжения ионного детектора, до нуля. Переключите спектрометр в режим визуализации. Затем отсоедините делитель напряжения ионного детектора от микроканальных пластин.
Подключите блок питания микроканальной пластины и источник питания визуализации к высоковольтному импульсу визуализации, а высоковольтный импульс визуализации подключите к микроканальным пластинам визуализации. Включите высоковольтный пульсатор. После этого подайте постоянное напряжение на люминофорный экран и микроканальные пластины.
Подключите быстродействующий фотодиод ко второму каналу осциллографа. С помощью каналов H и G внешне сработают лазерные вспышки АК и кнопочный переключатель. Отрегулируйте время запуска лазера до тех пор, пока выход фотодиода не будет близок к интересующему ионному сигналу, но предшествует ему.
Далее подайте напряжение на отпугиватель изображения и электроды экстрактора. Установите камеру на длинную выдержку. Используя канал H, отрегулируйте время запуска лазера, чтобы максимизировать количество событий обнаружения электронов, наблюдаемых на экране ПК.
Используйте канал F для установки времени и длительности импульса таким образом, чтобы импульс изображения центрировался по времени прихода фотонного импульса. Для начала используйте канал E, чтобы запустить камеру устройства с зарядовой связью, которая должна открыться в начале экспериментального цикла. Соберите несколько кадров с лазерным импульсом, совпадающим с интересующим анионом.
Затем соберите несколько кадров с лазерным импульсом, не совпадающим ни с одним анионом. Вычтите кадры, собранные по совпадению, из кадров, собранных по совпадению. Повторите этот процесс сбора и вычитания кадров, чтобы накопить вычтенное изображение на фоне.
После этого отрегулируйте напряжение отпугивателя изображения и экстракционного электрода. Повторите процесс сбора и вычитания кадров еще раз, чтобы создать новое изображение с вычитанием фона. Чтобы начать сбор изображений, переключите камеру в режим центрированного сбора.
Повторите процесс сбора и вычитания кадров при оптимальных условиях фокусировки, чтобы накопить изображение с субпиксельным разрешением. Вот репрезентативное изображение, полученное в результате фотоотделения ионов фтора при энергии фотона в четыре электрон-вольта. Левая половина этого изображения является экспериментально измеренным изображением, в то время как правая половина представляет собой обратное преобразование данных, отображаемых с тем же разрешением.
Две концентрические окружности соответствуют двум узким переходам, наблюдаемым в фотоэлектронном спектре. Интегрированные интенсивности под всеми углами для каждого радиального расстояния от центра масштабируются с помощью соответствующего преобразования Якоба для получения фотоэлектронного спектра. Эти два перехода отражают существование двух низколежащих электронных состояний нейтрального фтора.
Разница в кинетических энергиях перехода показывает, что первое возбужденное состояние всего на 50 миллиэлектронвольт выше основного состояния, что является мерой силы взаимодействия спиновой орбиты. Угловые распределения фотоэлектронов для каждого перехода показывают, что распределение электронов поляризовано перпендикулярно электрическому вектору излучения. Эти угловые распределения можно увидеть почти идентичными при масштабировании относительно их соответствующих максимумов.
Оптимальным условием фокусировки считается соотношение 0,700 между отпугивателем и экстрактором. Даже небольшие изменения этого соотношения считаются вредными для разрешения по скорости. Метод фотоэлектронной визуализации проложил путь для исследователей в области динамики химических реакций, фотоэлектронной спектроскопии и рассеяния электронов.
Это позволяет исследователю исследовать природу электронных волновых функций как стабильных ионов, так и динамических систем, таких как эволюция химической реакции от реагентов к продуктам. Кроме того, можно исследовать взаимодействие между электронами и нейтральными частицами, начиная от простых атомов и заканчивая более сложными молекулярными кластерами. Помните, что работа с газами под высоким давлением, высоким напряжением и лазерным излучением класса 4 опасна, поэтому необходимо соблюдать меры предосторожности.
Будьте осторожны, чтобы избежать утечек из газопроводов и не превышайте рекомендуемое номинальное давление. Отключайте источники напряжения при замене кабелей. Кроме того, никогда не смотрите прямо в лазерный луч и избегайте особых отражений.
Это может привести к необратимой потере зрения. Требуется соответствующая защита глаз, но она не защитит от взгляда прямо в лазерный луч.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
В данной статье представлен протокол для фотоэлектронного исследования анионных видов с использованием фотоэлектронного исследования с картированием скорости для анализа анионов, образующихся в вакууме. Метод предоставляет представление об уровнях энергии, структурах и электронных состояниях анионов и нейтральных частиц.
Photoelectron imaging enables high-resolution probing of anionic and neutral energy states, supporting mechanistic de-risking in early-stage target validation by clarifying electronic structure and interaction dynamics. The technique provides quantitative, reproducible measurements of electron binding energies and angular distributions, offering predictive confidence in molecular behavior prior to lead identification. Its single-image acquisition of full spectra and distributions improves workflow efficiency in discovery biology, reducing iterative testing cycles.
The method integrates into discovery biology by providing mechanistic insights into anionic intermediates, supports screening via standardized photoelectron outputs, and informs translational research through resolved energy-level signatures that correlate with molecular stability and reactivity.