Wasserstoffchemisorption an einfachen Metallclustern - KOPS ...

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Wasserstoffchemisorption an einfachen Metallclustern - KOPS ...

4.2. Massenspektroskopie

und die Cluster schneller gekühlt werden. Es findet deshalb keine weitere Anlage-

rung von Atomen statt. Durch mehr Helium kann aber besser gesputtert werden, der

Lichtbogen ist stabiler.

4. Die zeitlichen Verzögerungen zwischen den folgenden Schritten haben ebenfalls

Auswirkung auf das gemessene Massenspektrum: zwischen Brennpuls und Beschleu-

nigungspuls, dieser Zeitabschnitt bestimmt die Dauer der Kondensationsphase. Eine

längere Zeit bewirkt größere Cluster.

Das Delay zwischen dem Puls des Adsorbatgases und und dem Brennpuls wirkt sich

stark auf die Clusterbildung aus. Je nach Anteil des Adsorbates kann es leichter zur

Clusterbildung kommen, da dieses stabilisierend wirkt. Der Brennpuls kann mole-

kulare Gase auch disoziieren und so eine atomare Reaktion des Adsorbatgases mit

den Clustern ermöglichen [189].

Das Zusammenspiel der oben genannten Parameter ist komplex. Es gibt Tendenzen, deren

Beherrschung einige Übung bzw. Erfahrung erfordert.

4.2. Massenspektroskopie

Im verwendeten Aufbau kommt ein Flugzeitmassenspektrometer (engl. Time-Of-Flight(TOF)-

Massspectrometer) zum Einsatz. Die in einem Puls erzeugte Clusterverteilung wird in-

nerhalb eines parallel zur Clusterflugrichtung anliegendem gepulsten elektrischen Feldes

beschleunigt. Dabei werden alle Cluster eines Pulses mit der gleichen kinetischen Ener-

gie beschleunigt. Durch ihre unterschiedlichen Massen erreichen sie verschiedene Endge-

schwindigkeiten. Mit diesen Geschwindigkeiten bewegen sie sich entlang einer feldfreien

Driftstrecke (≈ 11m) und kommen zu unterschiedlichen Zeiten am Detektor oder in der In-

teraktionszone mit dem Laser an. Der Detektor ist ein Kanalelektronenvervielfacher (engl.

Channeltron), der Strompulse erzeugt die induktiv oder kapazitiv in Spannungsimpulse

umgewandelt werden. Die Spannungspulse werden mittels eines getriggerten Oszilloskops

aufgenommen.

Die Beschleunigungseinheit besteht aus Metallringen, die über eine spannungsteilende

Verschaltung miteinander verbunden sind. Dadurch wird ein homogenes elektrisches Feld

erreicht, das durch die oben beschriebenenen Delays ein und aus geschaltet wird. Die

Cluster werden mittels eines negativen Feldes abstoßend auf 500V bzw. 1000V beschleu-

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