Name: molecular beam mass spectrometry with tunable vacuum ultraviolet (vuv) synchrotron radiation
Uploaded: 2012-10-30T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Molecular Beam Mass Spectrometry With Tunable Vacuum Ultraviolet VUV Synchrotron Radiation at JoVE.com

Forsøkene ble utført ved Kjemisk Dynamics Beamline på Advanced Light Source, Lawrence Berkeley National Laboratory og støttet av Office of Science, Office of Basic Energy Sciences, av US Department of Energy under kontrakt nummer DE-AC02-05CH11231, gjennom Chemical Sciences Division.

1. Eksempel Loading <ol><li> Ta av flensen og demontere 3/8 &quot;rustfritt dyserør fra apparatet (Se figur 1 og figur 2) og sørg for at den er ren og 100 mm åpning er klart (Dette kan gjøres ved å se på en lyskilde gjennom det). For rengjøring, fyll røret med ~ 1 ml etanol og skrubb innsiden med bomull tips. Alternativt kan man legge munnstykket i et ultralydbad fylt med såpe og vann eller etanol i ca 20 min. Tørk deretter med trykkluft. </li><li> Ved hjelp av en liten, ren...

<ol>
	<li>Golan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ionization+of+dimethyluracil+dimers+leads+to+facile+proton+transfer+in+the+absence+of+hydrogen+bonds.">Ionization of dimethyluracil dimers leads to facile proton transfer in the absence of hydrogen bonds.</a> Nat. Chem. 4, 323-329 (2012).</li><li>Belau, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vacuum-Ultraviolet+Photoionization+Studies+of+the+Microhydration+of+DNA+Bases+(Guanine,+Cytosine,+Adenine,+and+Thymine).">Vacuum-Ultraviolet Photoionization Studies of the Microhydration of DNA Bases (Guanine, Cytosine, Adenine, and Thymine).</a> The Journal of Physical Chemistry A. 111, 7562-7568 (2007).</li><li>Golan, A., Ahmed, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ionization+of+Water+Clusters+Mediated+by+Exciton+Energy+Transfer+from+Argon+Clusters.">Ionization of Water Clusters Mediated by Exciton Energy Transfer from Argon Clusters.</a> The Journal of Physical Chemistry Letters. 3, 458-462 (2012).</li><li>Nicolas, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vacuum+Ultraviolet+Photoionization+of+C3.">Vacuum Ultraviolet Photoionization of C3.</a> Journal of the American Chemical Society. 128, 220-226 (2005).</li><li>Kamarchik, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spectroscopic+signatures+of+proton+transfer+dynamics+in+the+water+dimer+cation.">Spectroscopic signatures of proton transfer dynamics in the water dimer cation.</a> Journal of Chemical Physics. 132, (2010).</li><li>Khistyaev, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+microhydration+on+ionization+energies+of+thymine.">The effect of microhydration on ionization energies of thymine.</a> Faraday Discussions. 150, 313-330 (2011).</li><li>Bravaya, K. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+pi-stacking,+H-bonding,+and+electrostatic+interactions+on+the+ionization+energies+of+nucleic+acid+bases:+adenine-adenine,+thymine-thymine+and+adenine-thymine+dimers.">The effect of pi-stacking, H-bonding, and electrostatic interactions on the ionization energies of nucleic acid bases: adenine-adenine, thymine-thymine and adenine-thymine dimers.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 12, 2292-2307 (2010).</li><li>Kostko, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ionization+of+cytosine+monomer+and+dimer+studied+by+VUV+photoionization+and+electronic+structure+calculations.">Ionization of cytosine monomer and dimer studied by VUV photoionization and electronic structure calculations.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 12, 2860-2872 (2010).</li><li>Bravaya, K. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electronic+Structure+and+Spectroscopy+of+Nucleic+Acid+Bases:+Ionization+Energies,+Ionization-Induced+Structural+Changes,+and+Photoelectron+Spectra.">Electronic Structure and Spectroscopy of Nucleic Acid Bases: Ionization Energies, Ionization-Induced Structural Changes, and Photoelectron Spectra.</a> Journal of Physical Chemistry A. 114, 12305-12317 (2010).</li><li>Leone, S. R., Ahmed, M., Wilson, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+dynamics,+molecular+energetics,+and+kinetics+at+the+synchrotron.">Chemical dynamics, molecular energetics, and kinetics at the synchrotron.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 12, 6564-6578 (2010).</li><li>Scoles, G., Bassi, D., Buck, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Atomic and Molecular Beam Methods. 1, (1988).</li><li>Pauly, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Atom, Molecule and Cluster Beams I. , (2000).</li><li>Wiley, W. C., McLaren, I. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time-of-Flight+Mass+Spectrometer+with+Improved+Resolution.">Time-of-Flight Mass Spectrometer with Improved Resolution.</a> Review of Scientific Instruments. 26, 1150-1157 (1955).</li><li>Levy, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Spectroscopy+of+Very+Cold+Gases.">The Spectroscopy of Very Cold Gases.</a> Science. 214, 263-269 (1981).</li></ol>

Monomerene og dimer er generert i et supersonisk jet ekspansjon som gir opphav til en molekylær stråle. En liten prøve av DNA base er plassert i en termisk fordamping kilde og oppvarmet for å generere tilstrekkelig damptrykk. Argongass bærer dampene gjennom en 100 um åpning og passerer en 2 mm skimmer for å produsere en kald molekylær stråle 14. Alternativt, kan en effusive strålen brukes, hvor prøven er plassert i en oppvarmet ovn festet til repeller platen (ion optikk) av massespektrometer. <...

<table border="1"&gt;<tr&gt;<td<strong&gt; Navn på Reagens / Material</strong</td&gt;<td<strong&gt; Firma</strong</td&gt;<td<strong&gt; Katalognummer</strong</td&gt;<td<strong&gt; Kommentarer</strong</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Uracil</td&gt;<td&gt; Sigma</td&gt;<td&gt; U0750</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; 1,3-dimethyluracil</td&gt;<td&gt; Aldrich</td&gt;<td&gt; 349801</td&gt;<td</td&gt;</tr&gt;</table

molecular beam mass spectrometry with tunable vacuum ultraviolet (vuv) synchrotron radiation

Fleksibel myk ionisering koblet til masse spektroskopi er en kraftig metode for å undersøke isolerte molekyler, komplekser og klynger og deres spektroskopi og dynamikk 1-4. Grunnleggende studier av photoionization prosesser biomolekyler gir informasjon om elektroniske struktur av disse systemene. Videre bestemmelser av ionisering energier og andre egenskaper av biomolekyler i gassfase er ikke trivielt, og disse eksperimentene gir en plattform for å generere disse data. Vi har utviklet en termisk fordamping teknikk kombinert med supersoniske molekylære bjelker som gir en skånsom måte å transportere disse artene i gassfasen. Skjønnsom kombinasjon av kilde gass og temperatur tillater dannelse av dimerer og høyere klynger av DNA baser. Fokus for dette arbeidet er på effektene av ikke-kovalente interaksjoner, dvs. hydrogen binding, stabling og elektrostatiske interaksjoner, på ionisering energier ogproton overføring av enkelte biomolekyler, deres komplekser og på mikro-hydrering av en vann, 5-9. Vi har utført eksperimentell og teoretisk karakterisering av de photoionization dynamikken i gass-fase uracil og 1,3-dimethyluracil dimer ved hjelp av molekylære bjelker kombinert med synkrotronstråling på Kjemisk Dynamics Beamline 10 ligger på Advanced Light Source og de ​​eksperimentelle detaljer er visualisert her. Dette tillot oss å observere proton overføring i 1,3-dimethyluracil dimer, et system med pi stabling geometri og uten hydrogenbindinger en. Molekylære bjelker gir en veldig praktisk og effektiv måte å isolere prøve av interesse fra miljømessige forstyrrelser som til gjengjeld gjør nøyaktig sammenligning med elektronisk struktur beregninger 11, 12. Ved å justere foton energi fra synkrotron, en photoionization effektivitet (PIE) kurve kan plottes som informerer oss om kationiskeelektroniske stater. Disse verdiene kan deretter sammenlignes med teoretiske modeller og beregninger og i sin tur, forklare i detalj den elektroniske strukturen og dynamikken i de undersøkte artene 1, 3.

Fig. 7 viser en typisk massespektrum av den supersoniske utvidelse av 1,3-dimethyluracil damper (A) og kaken kurver av tre hovedtrekk (monomeren ved m / z 140, protonert monomer ved m / z 141, og 1 ,3-dimethyluracil dimer ved m / z 280) som ut fra en VUV scan mellom 8 og 10 eV EV (B). Den grå skygge er standardavviket fra tre påfølgende skanninger. <img alt="Figur 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50164/50164fig1highr...

Watch this Scientific Journal Video about Molecular Beam Mass Spectrometry With Tunable Vacuum Ultraviolet VUV Synchrotron Radiation at JoVE.com

Molecular Beam Mass Spectrometry With Tunable Vacuum Ultraviolet VUV Synchrotron Radiation

En molekylær stråle koblet til tunbare vakuum ultrafiolett photoionization massespektrometer på en synkrotron et praktisk verktøy for å utforske elektroniske struktur isolerte gassfase molekyler og klynger. Proton overføring mekanismer i DNA base dimer ble belyst med denne teknikken.

Molekylær Beam massespektrometri med Tunable Vacuum Ultrafiolett (VUV) Synchrotron Radiation

Tunable soft ionization coupled to mass spectroscopy is a powerful method to investigate isolated molecules, complexes and clusters and their spectroscopy ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Molecular Beam Mass Spectrometry With Tunable Vacuum Ultraviolet (VUV) Synchrotron Radiation

Characterization of Electrode Materials for Lithium Ion and Sodium Ion Batteries Using Synchrotron Radiation Techniques

Karakterisering av elektrodematerialer for Lithium Ion og Sodium Ion batterier Bruke Synchrotron Radiation Teknikker

Intercalation compounds such as transition metal oxides or phosphates are the most commonly used electrode materials in Li-ion and Na-ion batteries. ...

Fabrication of Gate-tunable Graphene Devices for Scanning Tunneling Microscopy Studies with Coulomb Impurities

Fabrikasjon av Gate-tunbare Graphene enheter for scanning tunneling mikroskopi Studier med Coulomb Urenheter

Owing to its relativistic low-energy charge carriers, the interaction between graphene and various impurities leads to a wealth of new physics and degrees ...

Failure Analysis of Batteries Using Synchrotron-based Hard X-ray Microtomography

Failure Analysis of Batteries Bruke Synchrotron baserte Hard X-ray microtomography

Imaging morphological changes that occur during the lifetime of rechargeable batteries is necessary to understand how these devices fail. Since the advent ...

Speciation and Bioavailability Measurements of Environmental Plutonium Using Diffusion in Thin Films

Artsdannelse og biotilgjengelighet Målinger av Miljø Plutonium Bruke Diffusion i Thin Films

The biological uptake of plutonium (Pu) in aquatic ecosystems is of particular concern since it is an alpha-particle emitter with long half-life which can ...

Using Synchrotron Radiation Microtomography to Investigate Multi-scale Three-dimensional Microelectronic Packages

Bruke Synchrotron Radiation microtomography å etterforske Multi-skala Tredimensjonal Mikro Pakker

Synchrotron radiation micro-tomography (SR&#181;T) is a non-destructive three-dimensional (3D) imaging technique that offers high flux for fast data ...

Plasma-assisted Molecular Beam Epitaxy of N-polar InAlN-barrier High-electron-mobility Transistors

Plasma-assistert Molecular Beam Epitaxy av N-polar InAlN-barriere Høy elektron-mobilitet Transistorer

Plasma-assisted molecular beam epitaxy is well suited for the epitaxial growth of III-nitride thin films and heterostructures with smooth, abrupt ...

Focused Ion Beam Fabrication of LiPON-based Solid-state Lithium-ion Nanobatteries for In Situ Testing

Focused Ion Beam Fabrication of LiPON-based Solid-state Lithium-ion Nanobatteries for In Situ Testing

Fokusert Ion strålen fabrikasjon av LiPON-baserte SSD litium-ion Nanobatteries for In Situ Testing

Solid-state electrolytes are a promising replacement for current organic liquid electrolytes, enabling higher energy densities and improved safety of ...

Production and Characterization of Vacuum Deposited Organic Light Emitting Diodes

Produksjon og karakterisering av vakuum avsatt Organic Light Emitting Diodes lysemitterende

A method for producing simple and efficient thermally-activated delayed fluorescence organic light-emitting diodes (OLEDs) based on guest-host or exciplex ...

Fabrication of Schottky Diodes on Zn-polar BeMgZnO/ZnO Heterostructure Grown by Plasma-assisted Molecular Beam Epitaxy

Fabrikasjon av Schottky dioder på Zn-polar BeMgZnO/ZnO Heterostructure vokst med Plasma-assistert krystallets strålen Epitaxy

Heterostructure field effect transistors (HFETs) utilizing a two dimensional electron gas (2DEG) channel have a great potential for high speed device ...