Name: photoelectron imaging of anions illustrated by 310 nm detachment of f&#8722;
Uploaded: 2018-07-27T14:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Photoelectron Imaging of Anions Illustrated by 310 Nm Detachment of FÃ¢Ë†' at JoVE.com

이 자료는 체-1566157에서 국립 과학 재단에서 지 원하는 작업 기반

참고: 일반적인 실험 프로토콜 제공 됩니다 여기, WUSTL 악기 관련. 그림 4a 에 F− 이미지에 대 한 특정 악기 설정은 표 1-2에서 찾을 수 있습니다.
1. 이온 생성
<ol><li>음이온을 생성 하려면 백업 가스 또는 가스 혼합물 (F−, 40 psig. O2의)에 대 한 펄스 노즐 뒤에 적용 하 고 10 Hz에서 노즐을 작동 합니다.<ol>
<li>디지털 지?...

두 가지 요소는 특히 설명된 프로토콜의 성공에 중요 합니다. 최상의 가능한 속도 매핑 조건을 결정 해야 합니다 그리고 더 결정적으로, 원하는 음이온의 충분 하 고 상대적으로 시간이 고정 수익률을 생산 해야 합니다. 단계를 집중 하는 VMI에 관한 단계 5.2와 5.3 날카로운 (좁은) 이미지 기능을 주는 상태를 결정 하기 위해 이미지 분석 함께에서 반복 한다. 비록 주어진된 시스템에 대 한 최적의 조?...

음이온 광전자 이미징1 광전자 분광학에 variant 이며 원자/분자 전자 구조의 강력한 프로브와 전자와 중립 종 간의 상호 작용을 나타냅니다. 얻은 정보 바운드의 이해 개발에 필수적 이며 준 (전자 분자 산란 공명) 부정적인 이온 상태, 화학 감소, 효과적인 첨부 파일 프로세스 및 이온-분자 출입구 상태 상호 작용입니다. 또한, 결과 이론적 방법 높은 수준의 ab initio 의 중요 한 테스트를 제공, 특히 높은 처리 그 설계 된 상관 시스템 및/또는 비-고정 상태.
기술 결합 이온 생산, 질량 분석 및 입자2,,34 민감하게 프로브 전자 (및 작은 분자, 진동에 대 한) 구조를 이미징 합니다. 음이온 종 작업 시간의 비행 질량 분석 (MS TOF)를 통해 좋은 대량 선택도 있습니다. 표시/근처 자외선 (UV) 광자는 충분히 초과 전자, 테이블 가기 레이저 소스를 사용할 수 있도록 제거 하 정력적 이다. 음이온의 사용의 또 다른 이점은 photoexcite 낮은, 불안정 한 음이온 상태로 에너지 정권은 전자와 중성 원자/분자 강하게 상호 작용을 대표 하는 기능입니다. 속도 매핑된 이미지5 (VMI)를 사용 하 여 균일 한 검출 효율, 낮은 전자 운동 에너지에도 월급, 모든 분출된 photoelectrons를 모니터링 하 고 그들의 속도의 방향과 크기를 동시에 보여준다.
실험 결과 광전자 스펙트럼 (부모 음이온 내부 에너지 배포판의 세부 사항)와 딸 중립 내부 상태 에너지와 광전자 각도 포함 하는 광전자 이미지 (에 관련 된 전자는 분리 이전 궤도)입니다. 기술의 특히 재미 있는 응용 fs 시간 해결 연구에서 발견 된다. 초기 초고속 레이저 펄스 (펌프) 효과적인 음이온 전자 상태에 흥분 하 고 두 번째 일시적으로 초고속 펄스 (프로브) 지연 후 흥분된 음이온에서 전자를 분리. 펌프-프로브 시간 차이의 컨트롤 원자 모션의 날짜 표시줄에 시스템의 에너지 상태와 시스템의 궤도의 변화 자연의 진화를 다음과 같습니다. 등 나의 photodissociation2− 다른 interhalogen 종6,7,,89, 조각화 및 전자 숙박 난에−·uracil 10,11,,1213, 내가−·thymine13,14, 내가−·adenine15, 난,−·nitromethane16 17 그리고−·acetonitrile17 클러스터 음이온과 CuO2− photoexcitation 후 Cu− 원자 음이온의 생산에 대 한 지금까지 예기치 않게 긴 날짜 표시줄의 계시 18.
그림 1 워싱턴 대학교 세인트루이스 (WUSTL) 음이온 광전자 이미징 분 광 계19보여줍니다. 3 차동 펌핑된 지역 계기에 의하여 이루어져 있다. 이온 소스 챔버 10−5 Torr의 압력에서 작동 하 고 방전 이온 소스20및 정전기 이온 추출 접시에서에서 생산 됩니다. 이온 질량 (TOF 튜브에 압력은 10−8 Torr)와 일리-맥 라 렌 TOF-MS21 에 의해 구분 됩니다. 이온 검출 및 프로 빙 VMI 렌즈5 와 입자 검출기를 포함 하는 탐지 지역 (10−9 Torr의 압력)에서 수행 됩니다. 악기의 주요 구성 요소는 그림 1b 음영된 지역 진공 시스템 내에 포함 된 모든 요소를 표시 하는 곳에서 개요로 설명 된다. 가스 방전에 펄스 노즐을 통해 소개 된다. 높은 입구 압력을 상쇄 하기 위해 소스 챔버 진공 오일 기반 확산 펌프를 사용 하 여에서 유지 됩니다. 방전 영역 그림 2a에서 자세히 보여 줍니다. 높은 전위차는 전극, 테 플 론 스페이서의 일련에 의해 노즐의 얼굴에서 격리 되는 사이 적용 됩니다. 사실,은 테 플 론 나중에 표시 된 결과 대 한 불 소 원자의 소스 역할을 합니다.
방전의 음이온, 양이온 및 중립 종 혼합물을 생성합니다. 아닌 격판덮개 (MCP) 검출기 (그림 1b), 잠재적인 스위치 및 이온 추출 접시, 이온 가속 스택의 형성 2 m 긴와 일리 맥 라 렌 TOF 양 이온 이온 추출 플레이트 (네거티브) 전압 펄스의 응용 프로그램에 의해 추출 되 고 다음 모든 이온은 동일한 운동 에너지를 가속. Einzel 렌즈의 이온 빔 공간 크로스 섹션을 감소 하는 동안 추출 펄스 크기의 VMI 렌즈에 도착 시간을 집중 한다. 음이온은 다시는 잠재적인 스위치22, 대량 판별자는 타이밍 역할을 사용 하 여 접지 참조. 음이온 선택 VMI 렌즈에서 음이온의 도착 시간 표시/근처 자외선 광자 펄스의 도착을 동기화 하 여 이루어집니다. 이온 분리 및 검출 지역 오일 무료 turbopumps를 사용 하 여 이미징 검출기를 보호.
음이온 및 광 양자 이온 및 레이저 광선 사이의 중복을 나타내는 Steinmetz 고체의 공간 볼륨에 걸쳐 photoelectrons 생산 작용 합니다. 목적은 모든 photoelectrons는 검출기에 도달 하 고 그는 photoelectrons의 기세 공간 분포 유지 하는 3 개의 오픈 전극 VMI 렌즈 (그림 2b)에 의하여 이루어져 있다. 이 위해 다른 전압 공간 지점에 동일한 초기 속도 벡터와 전자는 검출기에 같은 지점에서 검색 되도록 추출기 및 repeller에 적용 됩니다. 쉐 브 론 일치 MCPs 전자 승수 역할의 세트는 감지기에 의하여 이루어져 있다. 각 채널은 직경이 몇 미크론, 지역화는 이득 고 초기 충격 위치 순서. MCPs는 뒤에 인광 체 스크린 충전 결합된 장치 (CCD) 카메라를 사용 하 여 기록 되는 빛의 섬광으로 증폭 된 전자 펄스를 통해 위치를 나타냅니다.
타이밍 및 필요한 다양 한 전압 펄스의 기간 디지털 지연 발생기 (DDG, 그림 3)의 쌍을 사용 하 여 제어 됩니다. 모든 실험 10 Hz의 반복 속도 사용 하 여 쏜 총으로 반복 됩니다. 각 총에 대 한 여러 이온과 광자는 카메라 프레임 당 몇 탐지 이벤트 생산 상호 작용 합니다. 몇 천 프레임 이미지에 누적 됩니다. 이미지 센터 기세 공간 원점을 나타내고 그러므로 센터 (r)에서 거리는 전자의 속도에 비례 이다. 각도 θ (광자 편광 방향)를 기준으로 전자의 속도의 방향을 나타냅니다. 이미지 검색 이벤트 밀도의 분포를 포함합니다. 따라서, 그것은 또한 대표 하는 검색 (특정 시점) 전자의 확률 밀도로 볼 수 있습니다. 호출 하는 이미지를 나타내는 파동 함수 (ψ)의 태어난된 해석 | ψ | 광전자23에 대 한 2 .
3D 전자 확률 밀도 원통 정보의 난립 하는 결과와 방사선의 전기 벡터 (εp)의 편광에 대해 대칭입니다. 원래 분포의 재건은 수학적으로 이루어집니다24,25,,2627. 재건에서 (전자)의 방사형 배포는 적절 한 Jacobian 변환의 응용 프로그램을 통해 에너지 도메인으로 개조 되는 기세 (속도) 도메인 광전자 스펙트럼.
음이온 광전자 이미징 분 광 계 (그림 1)이이 실험에 사용 되는 맞춤식 악기28입니다. 표 1 과 표 2 에 프로토콜에 대 한 설정은 F− 의 생산 및 그것의 광전자 분포의 이미징에 대 한이 악기에 있습니다. 디자인의 몇 가지 유사한 버전은 다양 한 연구 실험실6,29,30,31,32,,3334 에 사용 됩니다. , 35 , 36 , 37 , 38 , 39 , 40 , 41 , 42, 하지만 아무 2 개의 계기는 정확 하 게. 또한, 악기 설정은 강하게 상호 의존 및 조건 및 악기 크기에 작은 변화에 매우 민감한 있습니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="746">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Digital Delay Generators</td>
			<td style="width:244px;">Berkeley Nucleonics Corp.</td>
			<td style="width:119px;">565-8c</td>
			<td style="width:167px;">DDG1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Digital Delay Generators</td>
			<td style="width:244px;">Berkeley Nucleonics Corp.</td>
			<td style="width:119px;">577-8c</td>
			<td>DDG2</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">HV Power Supplies</td>
			<td style="width:244px;">Stanford Research Systems</td>
			<td style="width:119px;">PS325</td>
			<td>V3</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">HV Power Supplies</td>
			<td style="width:244px;">Stanford Research Systems</td>
			<td style="width:119px;">PS325</td>
			<td>V2</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">HV Power Supplies</td>
			<td style="width:244px;">Stanford Research Systems</td>
			<td style="width:119px;">PS325</td>
			<td>V5</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">HV Power Supplies</td>
			<td style="width:244px;">Burle Inc.</td>
			<td style="width:119px;">PF1053</td>
			<td>V9</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">HV Power Supplies</td>
			<td style="width:244px;">Burle Inc.</td>
			<td style="width:119px;">PF1053</td>
			<td>V4</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">HV Power Supplies</td>
			<td style="width:244px;">Burle Inc.</td>
			<td style="width:119px;">PF1053</td>
			<td>V10</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">HV Power Supplies</td>
			<td style="width:244px;">Burle Inc.</td>
			<td style="width:119px;">PF1054</td>
			<td>V9,V11</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">HV Power Supplies</td>
			<td style="width:244px;">Bertan</td>
			<td style="width:119px;">205B-05R</td>
			<td>V6</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">HV Pulsers</td>
			<td style="width:244px;">Directed Energy Inc.</td>
			<td style="width:119px;">PVX-4150</td>
			<td>V2</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">HV Pulsers</td>
			<td style="width:244px;">Directed Energy Inc.</td>
			<td style="width:119px;">PVX-4140</td>
			<td>V1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">HV Pulsers</td>
			<td style="width:244px;">Directed Energy Inc.</td>
			<td style="width:119px;">PVX-4140</td>
			<td>V11</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">HV Pulsers</td>
			<td style="width:244px;">Directed Energy Inc.</td>
			<td style="width:119px;">PVX-4140</td>
			<td>V3</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Pulsed Nozzle Driver</td>
			<td style="width:244px;">Parker Hannifin (General Valve)</td>
			<td style="width:119px;">Iota-One</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Pulsed Nozzle</td>
			<td style="width:244px;">Parker Hannifin (General Valve)</td>
			<td style="width:119px;">Series 9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Camera</td>
			<td style="width:244px;">Imperx</td>
			<td style="width:119px;">VGA120</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Imaging Detector</td>
			<td style="width:244px;">Beam Imaging Systems</td>
			<td style="width:119px;">BOS40</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Oscilloscope</td>
			<td style="width:244px;">LeCroy</td>
			<td style="width:119px;">Wavejet 334</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Photodiode</td>
			<td style="width:244px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:119px;">DET10A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Diffusion Pump</td>
			<td style="width:244px;">Leybold</td>
			<td style="width:119px;">DIP 8000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">2&#215;Turbo Pump</td>
			<td style="width:244px;">Leybold</td>
			<td style="width:119px;">TMP361</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Rotary Pump</td>
			<td style="width:244px;">Leybold</td>
			<td style="width:119px;">D40B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">2&#215;Rotary Pump</td>
			<td style="width:244px;">Leybold</td>
			<td style="width:119px;">D16B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Oxygen Gas</td>
			<td>Praxair</td>
			<td>OX 5.0RS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Tunable Laser</td>
			<td style="width:244px;">Spectra Physics Sirah Dye Laser</td>
			<td style="width:119px;">Cobra-Stretch</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Pump laser for Dye Laser</td>
			<td style="width:244px;">Sepctra Physics Nd:YAG</td>
			<td style="width:119px;">INDI-10</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

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

음이온 광전자 이미징 바인딩된 음이온, 중립 종 및 중립 분자/원자와 언바운드 전자의 상호 작용의 에너지 상태 연구를 위한 매우 효율적인 방법입니다. 의 상태--예술 vacuo에서 음이온 생성 기법 분자, 원자의 광범위 한 범위에 응용 프로그램을 허용 하 고 클러스터 음이온 시스템. 이들은 분리 되 고 시간의 비행 질량 분석을 사용 하 여 선택. 전자는 적외선 근처 자외선 하에서 여기 에너지에 준비 접근을 제공 하는 테이블 탑 레이저 소스를 사용 하 여 선형 편광 된 광자 (사진 부 대)에 의해 제거 됩니다. 검색 속도와 photoelectrons 이미징 렌즈 및 위치 과민 한 발견자는, 원칙적으로, 모든 광전자 감지기 도달 의미 매핑되고 검출 효율은 모든 운동 에너지에 대 한 유니폼. 광전자 스펙트럼 수학 재건 반대 아벨 변환을 사용 하 여 통해 이미지에서 추출한 음이온 내부 에너지 상태 배급 및 결과 중립 에너지 상태의 세부 사항을 공개. 낮은 전자 운동 에너지에서 일반적인 해상도 몇 millielectron-볼트, 즉, 분자 종 또는 스핀-궤도 원자에서 분할에 대 한 다른 진동 레벨 순서 에너지 레벨 차이 나타내기 위해 충분 하다. 아벨 변환 역에서 추출 하는 광전자 각도 배포판 자세한 전자 구조의 프로 빙 수 바인딩된 전자 궤도의 서명을 나타냅니다. 스펙트럼 및 각도 배포판 또한 나가는 전자와 여기 후 잔여 중립 종 간의 상호 작용의 세부 사항을 인코딩합니다. 기술은 원자 음이온 (F−), 응용 프로그램에 의해 설명 된다 하지만 그것은 또한 분자 음이온 분광학 측정, 낮은 누워 음이온 공명 (으로 산란 실험) 및 펨 (연구에 적용할 수 있습니다. fs) 시간 해결 음이온의 동적 진화의 연구.

Centroiding43 카메라의 640 × 480 픽셀 CCD 배열에 데이터 기록, 6400 × 4800의 격자 해상도 가능 하다. 그러나, 스펙트럼 및 각 배포판의 추출 반전을 상대적으로 원활 하 게 다를 이미지 강도 필요로 하는 데이터의 아벨 변화를 포함 한다. 타협로 centroided 데이터는 "범주화" n × n 블록의 포인트를 합산 하 여. 비슷한 치료 결과 이미지의 디스플레이에 필요한 이기?...

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Photoelectron Imaging of Anions Illustrated by 310 Nm Detachment of FÃƒÆ’Ã‚Â¢Ãƒâ€¹Ã¢â‚¬Â '

여기, 선물이 음이온 종의 광전자 이미징에 대 한 프로토콜. 음이온 vacuo에서 생성 하 고 질량 분석으로 구분 속도 매핑된 광전자 이미징, 음이온 전자 상태의 자연과 음이온 및 중립 에너지 레벨, 음이온, 중립 구조 상세 정보 제공을 사용 하 여 조사 됩니다.

F− 의 310 Nm 분리에 의해 설명 하는 음이온의 광전자 이미징

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

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