ويستند هذا المواد العمل المدعوم من "المؤسسة الوطنية للعلوم" تحت تشي-1566157

ملاحظة: بروتوكول تجريبي عام يرد هنا، المحددة في الصك ووستل. يمكن العثور على إعدادات أداة معينة للصورة− و المعروضة في الشكل 4a في الجدول 1-2.
1-أيون جيل
<ol><li>لتوليد الأنيونات، تطبيق دعم الغاز أو خليط الغاز (و−، بسيج 40-س2) وراء فوهة نابض وتعمل على فوهة في 10 هرتز.<ol>
<li>تعيين مدة فوهة على مولد تأخير الرقمية 1 (DDG1)، قناة (A1) ويؤدي إلى السائق فوهة نابض لضخ الغاز في التصريف.</li>
		<li>تطبيق نبضة تصريف عالية جهد V1. يتم التحكم في توقيت ومدة النبض قناة C (C1) على DDG1.</li>
		<li>الهروب من س2 الغاز يمكن أن يؤدي إلى خطر الحريق مختبر زيادة، التأكد من وجود جميع خطوط الغاز تسرب ضيق. نظراً للضغوط العالية الغاز يمكن أن يؤدي إلى الفشل لخطوط الغاز، كفالة إبقاء الضغط أدناه أقصى ضغط التشغيل. ضمان إمدادات الطاقة بشكل صحيح على الأرض ومغلقا عندما يجري الكابلات المرفقة أو إزالتها.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2-أيون استخراج وفصل والكشف
<ol><li>لاستخراج الأنيونات من المصدر، تطبيق نبضة استخراج جهد العالي (V2) على لوحة استخراج أيون.<ol>
<li>تعيين توقيت ومدة نبض استخراج أيون استخدام قناة DDG1 د (D1).</li>
	</ol>
</li>
	<li>لمراقبة الطيف الشامل شاردة، وضع هذا الصك في وضع أيون.<ol>
<li>قم بتوصيل مقسم الجهد كاشف كاشف تصوير مكبس.</li>
		<li>تطبيق الجهد V11 اﻷنود كاشف (الفوسفور الشاشة).</li>
		<li>قم بتوصيل الإخراج مقسم الجهد للكشف عن أيون مدخلات القناة 1 الذبذبات.</li>
		<li>توصيل إمدادات الطاقة العملية التشاورية المتعددة الأطراف للإدخال مقسم الجهد وزيادة الجهد تدريجيا. ويوفر الجهد الكهربي لإدخال V9 V7 إلى إدخال الجانب و V8 إلى جانب الخروج العملية التشاورية المتعددة الأطراف. تحذير: لا تتجاوز الحد الأقصى المسموح به من الجهد مكبس.</li>
	</ol>
</li>
	<li>فصل الأنيونات واسطة TOF-مرض التصلب العصبي المتعدد.<ol>
<li>تعيين تسريع مكدس الجهد V3.</li>
		<li>باستخدام قناة DDG1 ه (E1)، تعيين توقيت ومدة ذبذبة عالية الجهد التبديل المحتملة (V3).</li>
		<li>خارجياً تؤدي الذبذبات من قناة DDG1 و (F1) لضبط مقياس الوقت TOF-مرض التصلب العصبي المتعدد.</li>
	</ol>
</li>
	<li>ضبط التصريف واستخراج نبض مقادير (V1-V2)، التصريف، استخراج، وتبديل المحتملة وفوهة توقيت ومدة من خلال القنوات ألف إلى هاء في DDG1 لإنتاج إشارة أيون على الذبذبات.</li>
</ol>3-أيون الغلة والقرار الأمثل.
ملاحظة: الخطوات 3.1 و 3.2 ينبغي تكرار تكراري للحصول على عائد القرار وأيون الأمثل. (الجداول 1-2 إظهار الإعدادات المستخدمة لتوليد الصورة− و التي تظهر في مقطع النتائج).
<ol><li>لتحسين عدد الأنيونات نوع معين، ضبط إعدادات مصدر أيون.<ol>
<li>قم بضبط ضغط الغاز2 س وراء فوهة استخدام المنظم على اسطوانة غاز.</li>
		<li>ضبط مدة فوهة نابض عملية (A1).</li>
		<li>ضبط حجم الجهد نبض التفريغ (V1).</li>
		<li>ضبط توقيت ومدة الجهد نبض التفريغ (C1).</li>
		<li>ضبط توقيت ومدة نبض استخراج أيون (D1).</li>
		<li>ضبط المدة التبديل المحتمل في الجهد العالي (E1).</li>
		<li>ضبط الجهد على العنصر المركزي للعدسة اينزيل (V4). وينبغي زيادة قمم أيون على الذبذبات في كثافة. تنبيه: تأكد من س هو إبقاء الضغط2 أدناه أقصى ضغط التشغيل.</li>
	</ol>
</li>
	<li>ضبط إعدادات TOF-مرض التصلب العصبي المتعدد لتحسين فصل القرار وأيون الكتلة الطيفي<ol>
<li>ضبط الجهد استخراج أيون (V2) لتحقيق التركيز وايلي-ماكلارين. وينبغي تضييق على قمم أيون على الذبذبات.</li>
		<li>ضبط الجهد تسريع مكدس V3.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. إنتاج النانومترية والكشف
<ol><li>التبديل المطياف لوضع التصوير.<ol>
<li>تقليل الجهد المطبقة على مقسم الجهد للكشف عن أيون (V9) إلى الصفر.</li>
		<li>قطع مقسم الجهد للكشف عن أيون مكبس.</li>
		<li>الاتصال المتعددة والتصوير إمدادات الطاقة إلى ذبذبة عالية الجهد التصوير.</li>
		<li>الاتصال ذبذبة عالية الجهد التصوير مكبس التصوير</li>
	</ol>
</li>
	<li>تطبيق جهد دائم على الشاشة الفوسفور (V11) ومكبس (V9).</li>
	<li>مزامنة وقت وصول نبضات الليزر من الليزر صبغ النانوسيكند (ns) مع وقت وصول أيون الاهتمام داخل العدسة معهد فرجينيا العسكري.<ol>
<li>الاتصال الضوئي السريع للذبذبات القناة 2.</li>
		<li>الزناد خارجياً nd: yag الليزر فلاش مصابيح والقنوات DDG2 ح (H2) باستخدام رمز التبديل ف وز (G2). ضبط توقيت المشغل الليزر (H2) حتى يتم إخراج الضوئي قريبة ولكن سبقت الإشارة أيون للفائدة.</li>
		<li>تطبيق الجهد على التصوير ريبيلير (V5) واقطاب النازع (V6).</li>
		<li>تعيين الكاميرا إلى التعرض الطويل وضبط المشغل الليزر توقيت (H2) لزيادة عدد الأحداث كشف إلكترون لاحظ على شاشة الكمبيوتر. تنبيه: سوف ضرر دائم الفئة الرابعة إشعاع الليزر البصر. ارتداء حماية العين المناسبة. لا تبدو مباشرة في الشعاع حتى عند ارتداء العين الحماية. تجنب انعكاسات براق.</li>
	</ol>
</li>
	<li>تطبيق نبضة عالية جهد المتعددة أن تتزامن مع وصول نبض فوتون لتضخيم إشارة الإلكترون ضمن إطار إنتاج النانومترية.<ol>
<li>تعيين الجهد نبض التصوير (V10).</li>
		<li>تعيين التصوير نبض توقيت ومدة استخدام قناة DDG2 و (F2) مثل أن يتم توسيط نبض التصوير في وقت وصول نبض فوتون.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5-صورة تركز
<ol><li>تعيين الكاميرا إلى التعرض القصير.<ol>
<li>تحريك الكاميرا CCD لفتح في بداية دورة تجريبية لاستخدام قناة DDG2 ه (E2).</li>
	</ol>
</li>
	<li>جمع صورة خلفية طرح<ol>
<li>جمع عدة إطارات مع نبض الليزر المصادف شاردة الفائدة.</li>
		<li>جمع عدة إطارات مع نبض الليزر لا تتزامن مع أي شاردة.</li>
		<li>طرح الإطارات المجمعة قبالة صدفة من الإطارات التي تم جمعها في صدفة.</li>
		<li>كرر الخطوة 5، 2 وتتراكم صورة.</li>
	</ol>
</li>
	<li>ضبط التصوير ريبيلير (V5) واستخراج (V6) القطب الفولتية. إنشاء صورة جديدة بتكرار الخطوة 5، 2. ويتحقق الأفضل مع التركيز على حالة عندما تكون ملامح الصورة في ما أضيق.</li>
</ol>6-صورة جمع
<ol><li>مع الكاميرا في وضع التعرض القصير، قم بالتبديل إلى مجموعة سينترويديد.</li>
	<li>كرر الخطوة 5، 2 في حالة التركيز الأمثل لتجميع صورة قرار الفرعي بكسل.</li>
</ol>7. استخراج البيانات
ملاحظة: ألاعيب بيانات أداء في هذا المقطع يتم تنفيذها باستخدام البرامج المكتوبة على وجه التحديد في برنامج MatLab.
<ol><li>تحديد موقع مركز الصورة بتحديد الكتلة من المركز (كثافة) الصورة، باستخدام التماثل المتأصلة للصورة لإيجاد مركز انعكاس، أو (في حالة انخفاض إشارة إلى الضوضاء) تكراري التقليل من عرض التحولات في الطيف عن طريق تحديد مراكز تجريبية مختلفة.<ol>
<li>أبيل معكوس تحويل الصورة إلى استرداد توزيع السرعة 3D.</li>
	</ol>
</li>
	<li>توليد الأطياف النانومترية<ol>
<li>دمج كثافة كدالة لزاوية لإنصاف أقطار جميع (هذا الطيف في شعاعي ومن ثم المجال الزخم أو السرعة). في الممارسة وهذا يتحقق بالجمع على إنصاف أقطار جميع. <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57989/57989eq01v2.jpg"> حيث I(r) هو كثافة شعاعي، وهو I(r,θ) الكثافة في النقطة r, θ.</li>
		<li>معايرة الطيف لطاقة حركية الإلكترون مقارنة صورة المسجلة بموجب نفس الشروط مع التحولات المعروفة النفقات الخارجة عن الميزانية. شريف = اكيكال × (r/rcal)2 حيث أصبحالمرجع هو الطاقة الحركية الانتقال المعروفة في الطيف مرجع، صالمرجع هو نصف قطر الحلقة في الصورة المرجعية المقابلة لهذا التحول وزود هو الطاقة الحركية المرتبطة بدائرة نصف قطرها r في التجريبية الصورة.</li>
		<li>تحويل طيف شعاعي إلى مجال الطاقة عن طريق التحول جاكوبي. يتم تحديد الطاقة تناظر ص معين كما هو الحال في 7.2.2. يتم تقسيم كثافة I(r) √eKE.</li>
	</ol>
</li>
	<li>التوزيع الزاوي للإلكترونات.<ol>
<li>حدد فترة انتقالية في الطيف.</li>
		<li>لنطاقات الزاوي صغيرة مختلفة، دمج عبر النطاق شعاعي المرتبطة بمرحلة انتقالية ومؤامرة ضد θ. في الممارسة العملية والتكامل يتحقق بالجمع على إنصاف أقطار كل في نطاق البحث والتطوير0-فوم/2 إلى + فوم/2. <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57989/57989eq02v2.jpg"> حيث I(θ) هو كثافة الزاوي، r0 هي قيمة شعاعي للانتقال كحد أقصى وفوم هو عرض كامل نصف الحد الأقصى عبر نطاق شعاعي للانتقال.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

الكتاب قد لا يوجد تضارب المصالح المالية أو غيرها تضارب في المصالح.

اثنين من العوامل حاسمة بشكل خاص إلى نجاح البروتوكول هو موضح. يجب أن تحدد شروط تعيين السرعة الممكنة أفضل وأكثر حاسمة، يجب أن تنتج عائد ثابتة نسبيا من الوقت وكافية من شاردة المرجوة. فيما يتعلق بمعهد فرجينيا العسكري تركز الخطوات، يجب تكرار الخطوات 5.2 و 5.3 بالترادف مع تحليل الصور لتحديد الشرط ا...

هو البديل عن مطيافية إلكترون شاردة النانومترية التصوير1 ويمثل تحقيق قوية هيكل الإلكترونية الذرية/الجزيئي والتفاعلات بين الإلكترونات والأنواع محايدة. المعلومات التي تم الحصول عليها أمر ضروري في تطوير فهم محدد ويتواجد سالبة (إلكترون-جزيء نثر الأصداء) الدول أيون، المدخل والدول للحد من المواد الكيميائية والعمليات مرفق فصامي وأيون-جزيء التفاعلات. وعلاوة على ذلك، توفر النتائج الاختبارات الحيوية لعاليه المستوى منذ البداية الأساليب النظرية، وخاصة تلك المصممة للتعامل مع الغاية ترتبط النظم و/أو الدول غير الثابتة.
الأسلوب الذي يجمع بين إنتاج أيون الطيف الكتلي والجسيمات المشحونة التصوير2،،من34 لحساسية المسبار الإلكترونية (والجزيئات الصغيرة، الذبذبات) الهيكل. العمل مع الأنواع أنيونى يسمح الانتقائية الشامل جيدة عبر الوقت للطيران الطيف الكتلي (TOF-MS). مرئي/القرب من الأشعة فوق البنفسجية (الأشعة فوق البنفسجية) الفوتونات نشطة بما فيه الكفاية لإزالة الإلكترون الزائدة، مما يسمح باستخدام مصادر ليزر أعلى الجدول. فائدة إضافية لاستخدام الأنيونات هو القدرة على فوتوكسسيتي المنخفضة، وعدم استقرار أنيونى الدول التي تمثل أنظمة الطاقة التي الإلكترونات والذرات/جزيئات محايدة بشدة التفاعل. استخدام سرعة تعيين التصوير5 (معهد فرجينيا العسكري) تتيح كفاءة الكشف الموحد، حتى في طاقات حركية الإلكترون منخفضة وترصد فوتوليكترونس طرد جميع وفي نفس الوقت يكشف عن حجم واتجاه هذه السرعات.
النتائج التجريبية هي صور النانومترية التي تحتوي على أطياف النانومترية (تفاصيل الأصل شاردة توزيعات الطاقة الداخلية) وطاقات الدول الداخلية محايدة ابنه وتوزيعات الزاوي النانومترية (تتصل الإلكترون المداري قبل المفرزة). تم العثور على تطبيق التقنية مثيرة لاهتمام لا سيما في دراسات الوقت حل خ. نبض ليزر فائق السرعة أولية (مضخة) يثير إلى دولة شاردة فصامي إلكترونية، وثانية وقتيا تأخر النبض فائق السرعة (التحقيق)، ثم يفصل الإلكترونات من شاردة متحمس. التحكم في الفارق الزمني مضخة-التحقيق يتبع تطور الدول في المنظومة الطاقة والطبيعة المتغيرة للمدارات للنظام في المقياس الوقتى للاقتراح الذري. أمثلة تشمل فوتوديسوسييشن من أنا2− والأخرى الأنواع إينتيرهالوجين6،7،،من89، لتجزئة أو إلكترون الإقامة في الأول−·uracil 1011،،،من1213، أنا−·thymine13،14، أنا ·adenine−15، أنا،−·nitromethane16 17 ، و ·acetonitrile−17 المجموعة الأنيونات والكشف عن مقياس الوقت الطويل بشكل غير متوقع حتى الآن لإنتاج الأنيونات الذرية Cu− بعد فوتوكسسيتيشن من CuO2− 18.
ويبين الشكل 1 جامعة واشنطن في "سانت لويس" (ووستل) شاردة النانومترية مطياف التصوير19. الصك الذي يتكون من ثلاث مناطق يتم ضخها متفاوتاً. ويتم إنتاج أيونات في قاعة المصدر الذي يعمل عند ضغط 10−5 تور ويحتوي على تصريف أيون المصدر20، وأيون الالكتروستاتيكي استخراج لوحة. يتم فصل الأيونات الجماهيري في إيلي-ماكلارين TOF-مرض التصلب العصبي المتعدد21 (الضغط في الأنبوب TOF-10−8 ميلليمتر زئبق). الكشف عن أيون وسبر تجري في منطقة الكشف (ضغط 109 ميلليمتر زئبق) الذي يحتوي على عدسة معهد فرجينيا العسكري5 وجهاز للكشف عن جسيمات المشحونة. المكونات الرئيسية لهذا الصك تخطيطياً موضحة في الشكل 1b حيث يمثل المنطقة المظللة جميع العناصر الواردة في منظومة الفراغ. يتم إدخال الغاز من خلال فوهة نابض في التصريف. لإزاحة الضغط مدخل عالية، يتم الاحتفاظ في دائرة المصدر تحت الفراغ باستخدام مضخة لنشر القائمة على النفط. ويتضح المنطقة الاضطلاع بمزيد من التفصيل في الشكل 2 ألف. يتم تطبيق فرق محتملة عالية بين الأقطاب، الذي يتم بمعزل عن وجه الفوهة بسلسلة من الفواصل تفلون. وفي الواقع، تفلون أفعال كمصدر لذرات الفلور لأن النتائج تظهر في وقت لاحق.
وتنتج التصريف خليط الأنيونات والكاتيونات واﻷنواع محايدة. شكل أيون استخراج لوحة، أيون تسريع مكدس الذاكرة المؤقتة، وإمكانية التبديل و microchannel لوحة (MCP) الكاشف (الشكل 1b) م 2 يتم استخراج طويل "أيونات" TOF-السيدة ماكلارين إيلي بتطبيق نبضة الجهد (السلبية) على لوحة استخراج أيون و ثم هي تسارع جميع الأيونات بنفس الطاقة الحركية. تباين حجم النبض استخراج يركز وقت وصول في عدسة معهد فرجينيا العسكري بينما يقلل العدسة اينزيل المقطع العرضي المكاني الشعاع أيون. الأنيونات إعادة المشار إليها الأرض استخدام محتملة تبديل22، توقيت الذي يعمل كمميز أسلحة. ويتحقق اختيار شاردة بتزامن وصول نبضة فوتون الأشعة فوق البنفسجية المرئية/قرب مع وقت وصول شاردة في عدسة معهد فرجينيا العسكري. استخدام مناطق الفصل والكشف عن أيون التربينية النفط مجاناً لحماية كاشف التصوير.
الأنيونات والفوتونات تتفاعل لإنتاج فوتويليكترونس في جميع أنحاء حجم الصلبة شتاينميتز، تمثل التداخل بين أشعة ليزر وأيون والمكانية. عدسة معهد فرجينيا العسكري (الشكل 2) يتكون من ثلاثة أقطاب مفتوحة، والغرض منها ضمان أن جميع فوتوليكترونس تصل إلى الجهاز والمحافظة على توزيع الفضاء الزخم فوتوليكترونس. ولتحقيق ذلك، يتم تطبيق الفولتية المختلفة النازع وريبيلير مثل ذلك، بغض النظر عن نقطة المنشأ المكانية، يتم الكشف عن الإلكترونات مع ناقل السرعة الأولية ذاتها في نفس النقطة على الجهاز. الجهاز يتكون من مجموعة من مكبس مطابقة شركة شيفرون التي تعمل بمثابة مضاعفات إلكترون. كل قناة التي يبلغ قطرها يقارب ميكرون قليلة، إضفاء الطابع المحلي الكسب والحفاظ على موقف الأثر الأولى. شاشة فوسفور وراء مكبس يشير إلى موضع عبر نبض إلكترون تضخيم كومضة من الضوء والتي يتم تسجيلها باستخدام كاميرا جهاز إلى جانب (CCD) تهمة.
يتم التحكم في توقيت ومدة نبضات الجهد المختلفة المطلوبة استخدام زوج من المولدات تأخير الرقمية (أطرى، الشكل 3). وتتكرر التجربة كلها على أساس النار بالنار مع معدل تكرار من 10 هرتز. لكل طلقة، والعديد من الأيونات والفوتونات تتفاعل إنتاج بضعة أحداث الكشف عن كل إطار الكاميرا. عدة آلاف من الإطارات التي تراكمت في صورة. مركز الصورة تمثل أصل الفضاء الزخم وبالتالي المسافة من المركز (r) متناسبة مع سرعة الإلكترون. زاوية θ، (بالنسبة لاتجاه الاستقطاب فوتون) يمثل اتجاه السرعة الإلكترون. صورة تحتوي على توزيع الكثافات الكشف عن الحدث. وهكذا، فإنه يمكن أيضا اعتبار تمثل الكثافة الاحتمالية للكشف (في نقطة معينة) للإلكترون. التذرع بتفسير وظيفة الموجه (ψ) يمثل صورة المولود | ψ | 2 النانومترية23.
الكثافة الاحتمالية إلكترون 3D متماثل] حول استقطاب ناقل كهربائي (اليوروف) بالإشعاع مع الهرولة ما يترتب عليه من معلومات. إعادة التوزيع الأصلي ويتحقق رياضيا24،25،،من2627. شعاعي، توزيع (الإلكترونات) في إعادة الإعمار هو الطيف النانومترية المجال الزخم (السرعة) التي يتم تحويلها إلى مجال الطاقة عبر تطبيق التحويل جاكوبي المناسبة.
النانومترية شاردة التصوير مطياف (الشكل 1) المستخدمة في هذه التجارب هو أداة مبنية28. الإعدادات الموجودة في الجدول 1 و الجدول 2 للبروتوكول محددة لهذا الصك لإنتاج و− وتصوير لتوزيعه النانومترية. وتستخدم عدة إصدارات مماثلة للتصميم في مختلف البحوث مختبرات6،29،30،31،32،،من3334 , 35 , 36 , 37 , 38 , 39 , 40 , 41 , 42، ولكن لا يوجد هذين الصكين بالضبط على حد سواء. بالإضافة إلى ذلك، إعدادات الأداة بقوة مترابطة وشديدة الحساسية للتغيرات الصغيرة في ظروف وأبعاد أداة.

<table><tbody><tr><td>Digital Delay Generators</td><td>Berkeley Nucleonics Corp.</td><td>565-8c</td><td>DDG1</td></tr><tr><td>Digital Delay Generators</td><td>Berkeley Nucleonics Corp.</td><td>577-8c</td><td>DDG2</td></tr><tr><td>HV Power Supplies</td><td>Stanford Research Systems</td><td>PS325</td><td>V3</td></tr><tr><td>HV Power Supplies</td><td>Stanford Research Systems</td><td>PS325</td><td>V2</td></tr><tr><td>HV Power Supplies</td><td>Stanford Research Systems</td><td>PS325</td><td>V5</td></tr><tr><td>HV Power Supplies</td><td>Burle Inc.</td><td>PF1053</td><td>V9</td></tr><tr><td>HV Power Supplies</td><td>Burle Inc.</td><td>PF1053</td><td>V4</td></tr><tr><td>HV Power Supplies</td><td>Burle Inc.</td><td>PF1053</td><td>V10</td></tr><tr><td>HV Power Supplies</td><td>Burle Inc.</td><td>PF1054</td><td>V9,V11</td></tr><tr><td>HV Power Supplies</td><td>Bertan</td><td>205B-05R</td><td>V6</td></tr><tr><td>HV Pulsers</td><td>Directed Energy Inc.</td><td>PVX-4150</td><td>V2</td></tr><tr><td>HV Pulsers</td><td>Directed Energy Inc.</td><td>PVX-4140</td><td>V1</td></tr><tr><td>HV Pulsers</td><td>Directed Energy Inc.</td><td>PVX-4140</td><td>V11</td></tr><tr><td>HV Pulsers</td><td>Directed Energy Inc.</td><td>PVX-4140</td><td>V3</td></tr><tr><td>Pulsed Nozzle Driver</td><td>Parker Hannifin (General Valve)</td><td>Iota-One</td><td></td></tr><tr><td>Pulsed Nozzle</td><td>Parker Hannifin (General Valve)</td><td>Series 9</td><td></td></tr><tr><td>Camera</td><td>Imperx</td><td>VGA120</td><td></td></tr><tr><td>Imaging Detector</td><td>Beam Imaging Systems</td><td>BOS40</td><td></td></tr><tr><td>Oscilloscope</td><td>LeCroy</td><td>Wavejet 334</td><td></td></tr><tr><td>Photodiode</td><td>ThorLabs</td><td>DET10A</td><td></td></tr><tr><td>Diffusion Pump</td><td>Leybold</td><td>DIP 8000</td><td></td></tr><tr><td>2&amp;times;Turbo Pump</td><td>Leybold</td><td>TMP361</td><td></td></tr><tr><td>Rotary Pump</td><td>Leybold</td><td>D40B</td><td></td></tr><tr><td>2&amp;times;Rotary Pump</td><td>Leybold</td><td>D16B</td><td></td></tr><tr><td>Oxygen Gas</td><td>Praxair</td><td>OX 5.0RS</td><td></td></tr><tr><td>Tunable Laser</td><td>Spectra Physics Sirah Dye Laser</td><td>Cobra-Stretch</td><td></td></tr><tr><td>Pump laser for Dye Laser</td><td>Sepctra Physics Nd:YAG</td><td>INDI-10</td><td></td></tr></tbody></table>

photoelectron imaging of anions illustrated by 310 nm detachment of f&#8722;

تصوير النانومترية شاردة وسيلة فعالة جداً لدراسة الطاقة الدول منضمة الأيونات السلبية والأنواع محايدة والتفاعلات بين الإلكترونات غير منضم مع الجزيئات المحايدة/ذرات. الدولة للفنون في الخلاء تقنيات الجيل شاردة السماح تطبيق مجموعة واسعة من الذري، الجزيئية، والكتلة نظم شاردة. هذه هي فصل والمحدد باستخدام وقت الطيران الطيف الكتلي. تتم إزالة الإلكترونات بواسطة الفوتونات مستقطبة خطيا (صور مفرزة) استخدام مصادر ليزر أعلى الجدول التي توفر إمكانية الوصول بسهولة إلى الطاقات الإثارة الأشعة تحت الحمراء إلى الأشعة فوق البنفسجية القرب. الكشف عن فوتوليكترونس بسرعة تعيين عدسة التصوير وموقف يعني كاشف الحساسة، من حيث المبدأ، يصل إلى كل النانومترية في الكشف عن وكفاءة كشف موحد لجميع مصادر الطاقة الحركية. النانومترية الأطياف المستخرجة من الصور عن طريق التعمير الرياضي استخدام عكسية تحول هابيل تكشف تفاصيل توزيع الدولة طاقة داخلية شاردة والدول الناتجة من الطاقة المحايدة. في الإلكترونات منخفضة الطاقة الحركية، قرار نموذجي كافية للكشف عن اختلافات مستوى الطاقة بناء على أمر من بضعة ميليليكترون-فولت، أي، ومختلف مستويات الذبذبات للأنواع الجزيئية أو تقسيم ذرات تدور المدار. توزيعات الزاوي النانومترية المستخرجة من معكوس التحويل هابيل تمثل توقيعات المداري إلكترون المنضم، يسمح أكثر تفصيلاً السبر من بنية إلكترونية. الأطياف وتوزيعات الزاوي ترميز أيضا تفاصيل عن التفاعلات بين الأنواع محايدة المتبقية بعد الإثارة والالكترون الصادرة. ويتجلى الأسلوب التطبيق لشاردة الذري (و−)، ولكن يمكن أيضا تطبيقها لقياس الطيف الجزيئي شاردة، ودراسة الأصداء شاردة المنخفضة (كبديل للتجارب ونثر) و femtosecond ( خ م) وقت حل دراسات التطور الديناميكي الأنيونات.

سينترويدينج43 البيانات المسجلة على 640 × 480 بكسل CCD الصفيف من الكاميرا، قرار شبكة من 6400 × 4800 ممكن. بيد أن استخراج الأطياف وتوزيعات الزاوي ينطوي معكوس هابيل التحول من البيانات التي تتطلب كثافة الصورة تختلف بشكل سلس نسبيا. البيانات سينترويديد كحل وسط، هي "إهمال" ب?...

Watch this Scientific Journal Video about Photoelectron Imaging of Anions Illustrated by 310 Nm Detachment of Fâˆ' at JoVE.com

Photoelectron Imaging of Anions Illustrated by 310 Nm Detachment of F&#8722;

نقدم هنا، بروتوكولا لتصوير النانومترية الأنواع أنيونى. يتم سبر الأنيونات المتولدة في الخلاء ومفصولة بواسطة الطيف الكتلي باستخدام سرعة تعيين النانومترية التصوير، وتوفير تفاصيل شاردة ومستويات الطاقة المحايدة وشاردة ومحايدة بنية وطبيعة الدولة الإلكترونية شاردة.

تصوير النانومترية من الأنيونات يتضح من 310 نانومتر مفرزة و−

Anion photoelectron imaging is a very efficient method for the study of energy states of bound negative ions, neutral species and interactions of unbound ...

photoelectron-imaging-of-anions-illustrated-by-310-nm-detachment-of-f

Education

Research

JoVE Core

JoVE Journal

Physics

Chemistry

Unit 1

Periodic Properties of the Elements

Work and Kinetic Energy

SCIENTISTS IN ACTION

8.6K Views.  Washington University in St. Louis. نقدم هنا، بروتوكولا لتصوير النانومترية الأنواع أنيونى. يتم سبر الأنيونات المتولدة في الخلاء ومفصولة بواسطة الطيف الكتلي باستخدام سرعة تعيين النانومترية التصوير، وتوفير تفاصيل شاردة ومستويات الطاقة المحايدة وشاردة ومحايدة بنية وطبيعة الدولة الإلكترونية شار?...

Video: Photoelectron Imaging of Anions Illustrated by 310 Nm Detachment of F−

Electron Channeling Contrast Imaging for Rapid III-V Heteroepitaxial Characterization

Misfit dislocations in heteroepitaxial layers of GaP grown on Si(001) substrates are characterized through use of electron channeling contrast imaging (ECCI) in a scanning electron microscope (SEM). ECCI allows for imaging of defects and crystallographic features under specific diffraction conditions, similar to that possible via plan-view transmission electron microscopy (PV-TEM). A particular advantage of the ECCI technique is that it requires little to no sample preparation, and indeed can use large area, as-produced samples, making it a considerably higher throughput characterization method than TEM. Similar to TEM, different diffraction conditions can be obtained with ECCI by tilting and rotating the sample in the SEM. This capability enables the selective imaging of specific defects, such as misfit dislocations at the GaP/Si interface, with high contrast levels, which are determined by the standard invisibility criteria. An example application of this technique is described wherein ECCI imaging is used to determine the critical thickness for dislocation nucleation for GaP-on-Si by imaging a range of samples with various GaP epilayer thicknesses. Examples of ECCI micrographs of additional defect types, including threading dislocations and a stacking fault, are provided as demonstration of its broad, TEM-like applicability. Ultimately, the combination of TEM-like capabilities &#8211; high spatial resolution and richness of microstructural data &#8211; with the convenience and speed of SEM, position ECCI as a powerful tool for the rapid characterization of crystalline materials.

The use of electron channeling contrast imaging in a scanning electron microscope to characterize defects in III-V/Si heteroexpitaxial thin films is described. This method yields similar results to plan-view transmission electron microscopy, but in significantly less time due to lack of required sample preparation.

الإلكترون توجيه التباين التصوير لرابيد III-V Heteroepitaxial توصيف

Misfit dislocations in heteroepitaxial layers of GaP grown on Si(001) substrates are characterized through use of electron channeling contrast imaging ...

Engineering

Electrochemical Etching and Characterization of Sharp Field Emission Points for Electron Impact Ionization

A new variation of the drop-off method for fabricating field emission points by electrochemically etching tungsten rods in a NaOH solution is described. The results of studies in which the etching current and the molarity of the NaOH solution used in the etching process were varied are presented. The investigation of the geometry of the tips, by imaging them with a scanning electron microscope, and by operating them in field emission mode is also described. The field emission tips produced are intended to be used as an electron beam source for ion production via electron impact ionization of background gas or vapor in Penning trap mass spectrometry applications.

A method for electrochemically etching field emission tips is presented. Etching parameters are characterized and the operation of the tips in field emission mode is investigated.

الكهروكيميائية النقش وتوصيف نقاط شارب الميدان الانبعاثات الكترون تأثير التأين

A new variation of the drop-off method for fabricating field emission points by electrochemically etching tungsten rods in a NaOH solution is described. ...

Experimental Methods for Trapping Ions Using Microfabricated Surface Ion Traps

Ions trapped in a quadrupole Paul trap have been considered one of the strong physical candidates to implement quantum information processing. This is due to their long coherence time and their capability to manipulate and detect individual quantum bits (qubits). In more recent years, microfabricated surface ion traps have received more attention for large-scale integrated qubit platforms. This paper presents a microfabrication methodology for ion traps using micro-electro-mechanical system (MEMS) technology, including the fabrication method for a 14 &#181;m-thick dielectric layer and metal overhang structures atop the dielectric layer. In addition, an experimental procedure for trapping ytterbium (Yb) ions of isotope 174 (174Yb+) using 369.5 nm, 399 nm, and 935 nm diode lasers is described. These methodologies and procedures involve many scientific and engineering disciplines, and this paper first presents the detailed experimental procedures. The methods discussed in this paper can easily be extended to the trapping of Yb ions of isotope 171 (171Yb+) and to the manipulation of qubits.

This paper presents a microfabrication methodology for surface ion traps, as well as a detailed experimental procedure for trapping ytterbium ions in a room-temperature environment.

طرق تجريبية لمحاصرة الأيونات باستخدام ميكروفابريكاتيد السطحية الفخاخ أيون

Ions trapped in a quadrupole Paul trap have been considered one of the strong physical candidates to implement quantum information processing. This is due ...

An Experimental Protocol for Femtosecond NIR/UV - XUV Pump-Probe Experiments with Free-Electron Lasers

This protocol describes key steps in performing and analyzing femtosecond pump-probe experiments that combine a femtosecond optical laser with a free-electron laser. This includes methods to establish the spatial and temporal overlap between the optical and free-electron laser pulses during the experiment, as well as important aspects of the data analysis, such as corrections for arrival time jitter, which are necessary to obtain high-quality pump-probe data sets with the best possible temporal resolution. These methods are demonstrated for an exemplary experiment performed at the FLASH (Free-electron LASer Hamburg) free-electron laser in order to study ultrafast photochemistry in gas-phase molecules by means of velocity map ion imaging. However, most of the strategies are also applicable to similar pump-probe experiments using other targets or other experimental techniques.

This protocol describes the key steps for performing and analyzing pump-probe experiments combining a femtosecond optical laser with a free-electron laser in order to study ultrafast photochemical reactions in gas-phase molecules.

وضع بروتوكول تجريبي ل Femtosecond نير للأشعة فوق البنفسجية-شوف تجارب ضخ-التحقيق مع ليزر الإلكترون الحر

This protocol describes key steps in performing and analyzing femtosecond pump-probe experiments that combine a femtosecond optical laser with a ...

Measurement of Ultrafast Vibrational Coherences in Polyatomic Radical Cations with Strong-Field Adiabatic Ionization

We present a pump-probe method for preparing vibrational coherences in polyatomic radical cations and probing their ultrafast dynamics. By shifting the wavelength of the strong-field ionizing pump pulse from the commonly used 800 nm into the near-infrared (1200-1600 nm), the contribution of adiabatic electron tunneling to the ionization process increases relative to multiphoton absorption. Adiabatic ionization results in predominant population of the ground electronic state of the ion upon electron removal, which effectively prepares a coherent vibrational state (&#34;wave packet&#34;) amenable to subsequent excitation. In our experiments, the coherent vibrational dynamics are probed with a weak-field 800 nm pulse and the time-dependent yields of dissociation products measured in a time-of-flight mass spectrometer. We present the measurements on the molecule dimethyl methylphosphonate (DMMP) to illustrate how using 1500 nm pulses for excitation enhances the amplitude of coherent oscillations in ion yields by a factor of 10 as compared to 800 nm pulses. This protocol may be implemented in existing pump-probe setups through the incorporation of an optical parametric amplifier (OPA) for wavelength conversion.

We present a protocol for probing ultrafast vibrational coherences in polyatomic radical cations that result in molecular dissociation.

قياس كوهيرينسيس الذبذبات فائق السرعة في Polyatomic الكاتيونات جذرية مع قوي-حقل ثابت التأين

We present a pump-probe method for preparing vibrational coherences in polyatomic radical cations and probing their ultrafast dynamics. By shifting the ...

X-ray Beam Induced Current Measurements for Multi-Modal X-ray Microscopy of Solar Cells

X-ray beam induced current (XBIC) measurements allow mapping of&#160;the nanoscale performance of electronic devices such as solar cells. Ideally, XBIC is employed simultaneously with other techniques within a multi-modal X-ray microscopy approach. An example is given herein combining XBIC with X-ray fluorescence to enable point-by-point correlations of the electrical performance with chemical composition. For the highest signal-to-noise ratio in XBIC measurements, lock-in amplification plays a crucial role. By this approach, the X-ray beam is modulated by an optical chopper upstream of the sample. The modulated X-ray beam induced electrical signal is amplified and demodulated to the chopper frequency using a lock-in amplifier. By optimizing low-pass filter settings, modulation frequency, and amplification amplitudes, noise can efficiently be suppressed for the extraction of a clear XBIC signal. A similar setup can be used to measure the X-ray beam induced voltage (XBIV). Beyond standard XBIC/XBIV measurements, XBIC can be measured with bias light or bias voltage applied such that outdoor working conditions of solar cells can be reproduced during in-situ and operando measurements. Ultimately, the multi-modal and multi-dimensional evaluation of electronic devices at the nanoscale enables new insights into the complex dependencies between composition, structure, and performance, which is an important step towards solving the materials&#39; paradigm.

A setup for X-ray beam induced current measurements at synchrotron beamlines is described. It unveils the nanoscale performance of solar cells and extends the suite of techniques for multi-modal X-ray microscopy. From wiring to signal-to-noise optimization, it is shown how to perform state-of-the-art XBIC measurements at a hard X-ray microprobe.

الأشعة السينية شعاع القياسات الحالية المستحثة لمتعدد مشروط الأشعة السينية المجهرية للخلايا الشمسية

X-ray beam induced current (XBIC) measurements allow mapping of&#160;the nanoscale performance of electronic devices such as solar cells. Ideally, XBIC is ...

Sample Preparation and Experimental Design for In Situ Multi-Beam Transmission Electron Microscopy Irradiation Experiments

There is a need to understand materials exposed to overlapping extreme environments such as high temperature, radiation, or mechanical stress. When these stressors are combined there may be synergistic effects that enable unique microstructural evolution mechanisms to activate. Understanding of these mechanisms is necessary for the input and refinement of predictive models and critical for engineering of next generation materials. The basic physics and underlying mechanisms require advanced tools to be investigated. The in situ ion irradiation transmission electron microscope (I&#179;TEM) is designed to explore these principles.
To quantitatively probe the complex dynamic interactions in materials, careful preparation of samples and consideration of experimental design is required. Particular handling or preparation of samples can easily introduce damage or features that obfuscate the measurements. There is no one correct way to prepare a sample; however, many mistakes can be made. The most common errors and things to consider are highlighted within. The I&#179;TEM has many adjustable variables and a large potential experimental space, therefore it is best to design experiments with a specific scientific question or questions in mind.
Experiments have been performed on large number of sample geometries, material classes, and with many irradiation conditions. The following are a subset of examples that demonstrate unique in situ capabilities utilizing the I3TEM. Au nanoparticles prepared by drop casting have been used to investigate the effects of single ion strikes. Au thin films have been used in studies on the effects of multibeam irradiation on microstructure evolution. Zr films have been exposed to irradiation and mechanical tension to examine creep. Ag nanopillars were subjected to simultaneous high temperature, mechanical compression, and ion irradiation to study irradiation induced creep as well. These results impact fields including: structural materials, nuclear energy, energy storage, catalysis, and microelectronics in space environments.

Sample preparation techniques are outlined with specific considerations for in situ ion irradiation TEM experiments. Ion species, energy, and fluence are discussed with methods for how to select and compute them. Finally, procedures for conducting an experiment are described and accompanied by the representative results.

There is a need to understand materials exposed to overlapping extreme environments such as high temperature, radiation, or mechanical stress. When these ...

Preparation of Nanoparticles for ToF-SIMS and XPS Analysis

Nanoparticles have gained increasing attention in recent years due to their potential and application in different fields including medicine, cosmetics, chemistry, and their potential to enable advanced materials. To effectively understand and regulate the physico-chemical properties and potential adverse effects of nanoparticles, validated measurement procedures for the various properties of nanoparticles need to be developed. While procedures for measuring nanoparticle size and size distribution are already established, standardized methods for analysis of their surface chemistry are not yet in place, although the influence of the surface chemistry on nanoparticle properties is undisputed. In particular, storage and preparation of nanoparticles for surface analysis strongly influences the analytical results from various methods, and in order to obtain consistent results, sample preparation must be both optimized and standardized. In this contribution, we present, in detail, some standard procedures for preparing nanoparticles for surface analytics. In principle, nanoparticles can be deposited on a suitable substrate from suspension or as a powder. Silicon (Si) wafers are commonly used as substrate, however, their cleaning is critical to the process. For sample preparation from suspension, we will discuss drop-casting and spin-coating, where not only the cleanliness of the substrate and purity of the suspension but also its concentration play important roles for the success of the preparation methodology. For nanoparticles with sensitive ligand shells or coatings, deposition as powders is more suitable, although this method requires particular care in fixing the sample.

A number of different procedures for preparing nanoparticles for surface analysis are presented (drop casting, spin coating, deposition from powders, and cryofixation). We discuss the challenges, opportunities, and possible applications of each method, particularly regarding the changes in the surface properties caused by the different preparation methods.

إعداد الجسيمات النانوية لتحليل TOF-SIMS و XPS

Nanoparticles have gained increasing attention in recent years due to their potential and application in different fields including medicine, cosmetics, ...

Imaging Plasma Membrane Deformations With pTIRFM

To gain novel insights into the dynamics of exocytosis, our group focuses on the changes in lipid bilayer shape that must be precisely regulated during the fusion of vesicle and plasma membranes. These rapid and localized changes are achieved by dynamic interactions between lipids and specialized proteins that control membrane curvature. The absence of such interactions would not only have devastating consequences for vesicle fusion, but a host of other cellular functions that involve control of membrane shape. In recent years, the identity of a number of proteins with membrane-shaping properties has been determined. What remains missing is a roadmap of when, where, and how they act as fusion and content release progress.
Our understanding of the molecular events that enable membrane remodeling has historically been limited by a lack of analytical methods that are sensitive to membrane curvature or have the temporal resolution to track rapid changes. PTIRFM satisfies both of these criteria. We discuss how pTIRFM is implemented to visualize and interpret rapid, submicron changes in the orientation of chromaffin cell membranes during dense core vesicle (DCV) fusion. The chromaffin cells we use are isolated from bovine adrenal glands. The membrane is stained with a lipophilic carbocyanine dye,1,1&#39;-dioctadecyl-3,3,3&#39;,3&#39;-tetramethylindodicarbocyanine, 4-chlorobenzenesulfonate, or&#160;diD. DiD intercalates in the membrane plane with a &#34;fixed&#34; orientation and is therefore sensitive to the polarization of the evanescent field. The diD-stained cell membrane is sequentially excited with orthogonal polarizations of a 561&#160;nm laser (p-pol, s-pol). A 488&#160;nm laser is used to visualize vesicle constituents and time the moment of fusion. Exocytosis is triggered by locally perfusing cells with a depolarizing KCl solution. Analysis is performed offline using custom-written software to understand how diD emission intensity changes relate to fusion pore dilation.

Polarization-based Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy (pTIRFM) enables real-time detection of cell membrane dynamics. This article describes the implementation of pTIRFM for the study of membrane remodeling during regulated exocytosis. The technique is generalizable to other processes in cell biology that directly or indirectly involve changes in membrane shape.

التصوير البلازما غشاء التشويهات مع pTIRFM

To gain novel insights into the dynamics of exocytosis, our group focuses on the changes in lipid bilayer shape that must be precisely regulated during ...

Biology

Fluorescence Imaging with One-nanometer Accuracy (FIONA)

Fluorescence imaging with one-nanometer accuracy (FIONA) is a simple but useful technique for localizing single fluorophores with nanometer precision in the x-y plane. Here a summary of the FIONA technique is reported and examples of research that have been performed using FIONA are briefly described. First, how to set up the required equipment for FIONA experiments, i.e., a total internal reflection fluorescence microscopy (TIRFM), with details on aligning the optics, is described. Then how to carry out a simple FIONA experiment on localizing immobilized Cy3-DNA single molecules using appropriate protocols, followed by the use of FIONA to measure the 36 nm step size of a single truncated myosin Va motor labeled with a quantum dot, is illustrated. Lastly, recent effort to extend the application of FIONA to thick samples is reported. It is shown that, using a water immersion objective and quantum dots soaked deep in sol-gels and rabbit eye corneas (&#62;200 &#181;m), localization precision of 2-3 nm can be achieved.

Fluorescence Imaging with One-nanometer Accuracy FIONA

Single fluorophores can be localized with nanometer precision using FIONA. Here a summary of the FIONA technique is reported, and how to carry out FIONA experiments is described.

التصوير مضان مع نانومتر دقة واحدة (FIONA)

Fluorescence imaging with one-nanometer accuracy (FIONA) is a simple but useful technique for localizing single fluorophores with nanometer precision in ...

تصوير النانومترية من الأنيونات يتضح من 310 نانومتر مفرزة و⁻

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video