alternating gradient - abbremsung von benzonitril - CFEL at DESY

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62 Ausblick Intensität in willkürlichen Einheiten 5,75 5,5 5,25 5,0 252 m/s x 17 220 m/s 236 m/s 203 m/s 3,4 3,6 3,8 4 4,2 4,4 4,6 TOF in ms (a) 54 Stufen 5,5 146 m/s 5,25 5,0 211 m/s x17 181 m/s 5 6 7 TOF in ms (b) 81 Stufen 5,25 96 m/s 5,0 x5 158 m/s x85 x5 7 8 9 10 11 TOF in ms (c) 108 Stufen Abbildung 6.1: Abbremssimulationen für Benzonitril im Grundzustand mit dem auf zwei (a), drei (b) und vier (c) Module verlängerten Abbremser. Die Intensitäts- achse in (a) und (b) hat jeweils den gleichen Maßstab, in (c) wurde sie mit dem Faktor 5 skaliert. berechnet. Für kleine Geschwindigkeiten wird die transversale Fokussierung, wie in Abschnitt 2.3.3 (S. 20) beschrieben, problematisch, so dass zum weiteren Ab- bremsen eine andere Elektrodengeometrie in Betracht gezogen werden muss. Um die restliche kinetische Energie zu entziehen, wird daher ein spezielles Abbrems- modul benötigt, welches z. B. aus etwa 15 bis 20 individuell angepassten, kürzeren Abbremsstufen besteht, die einer Falle vorgelagert sind. Alternativ kann die Ap- paratur zuvor auf insgesamt 4 Module verlängert werden. Abb. 6.1(c) zeigt Simu- lationen für diesen Fall mit unveränderter Elektrodengeometrie und quadratisch variierender Fokussierlänge. Mit d = 5, 25 mm könnten die Moleküle auf 96 m/s (∆E kin/E kin = 91 %) abgebremst werden, ab d = 5, 35 mm wären sie langsam genug, um direkt in eine Falle geladen zu werden. Eine Verbesserung der sehr geringen In- tensität bei hohen d-Werten könnte dabei durch Verwendung von Zeitsequenzen mit variierendem d oder durch eine andere Elektrodenanordnungen erreicht werden. Als Fallen sind bereits existierende elektrische Wechselstrom-Fallen geeignet, die unter Ausnutzung des AG-Prinzips hochfeldsuchende Moleküle speichern kön- nen und die ebenfalls am Fritz-Haber-Institut entwickelt werden [44–46]. Zu den Molekülen, die mit dem langen AG-Abbremser signifikant verlangsamt werden könnten, gehören Tryptophan und kleine, polare Peptide. Mehrere Konforme- re von Tryptophan besitzen bei experimentell relevanten Feldstärken ein ähnlich großes effektives Dipolmoment pro Masseneinheit wie Benzonitril im Grundzu-
Ausblick 63 stand. Daher wäre es prizipiell möglich, diese Konformere abzubremsen und in eine Falle zu laden. Bestimmte Konformere noch größerer polarer Moleküle könnten se- lektiv bezüglich ihres Quantenzustands zu Geschwindigkeiten abgebremst werden, die lange Beobachtungsdauern für spektroskopische Messungen erlauben würden.
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5.2 OH im hochfeldsuchenden Zustand
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Tabellenverzeichnis 2.1 Charakterta
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Abkürzung/Begriff Bedeutung lfs lo
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2 Einleitung tersuchten Teilchen er
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4 Einleitung ent-Prinzip. Diese Art
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6 Theoretische Grundlagen metrische
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8 Theoretische Grundlagen elektrisc
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10 Theoretische Grundlagen dichte e
Seite 20 und 21: 12 Theoretische Grundlagen Abbildun
Seite 22 und 23: 14 Theoretische Grundlagen Energie
Seite 24 und 25: 16 Theoretische Grundlagen wirken,
Seite 26 und 27: 18 Theoretische Grundlagen y/r 0 3
Seite 28 und 29: 20 Theoretische Grundlagen 2.3.3 Tr
Seite 30 und 31: 22 Theoretische Grundlagen hohes E0
Seite 32 und 33: 24 Theoretische Grundlagen ab. Dies
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Seite 37 und 38: 3.1 Aufbau für ein Modul 29 ner We
Seite 39 und 40: 3.1 Aufbau für ein Modul 31 anlieg
Seite 41 und 42: 3.2 Erweiterung auf zwei Module 33
Seite 43 und 44: Kapitel 4 AG-Abbremsung von Benzoni
Seite 45 und 46: 4.2 Abbremsung des Grundzustandes 3
Seite 51 und 52: 4.3 Abbremsung höherer Rotationsni
Seite 57 und 58: Kapitel 5 AG-Abbremsung von OH 5.1
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Seite 63 und 64: 5.3 OH im tieffeldsuchenden Zustand
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Seite 67: 5.4 Einfluss der Biasspannung 59
Seite 73: Zusammenfassung Im Rahmen dieser Di
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