PUB - Publikationen an der Universität Bielefeld

Ziel dieser Arbeit war die Konstruktion und der Funktionstest zweier unterschiedlicher Flugzeitmassenspektrometer in einem Molekularstrahlexperiment zur Untersuchung der Photodissoziationsdynamik. Es wurde ein gitterloses Flugzeitmassenspektrometer (FMS) mit einer speziellen Elektroden-konfiguration entwickelt, um wahlweise Flugzeitmessungen mit Ionen oder mit Wasser-stoffatomen in einem hochangeregten metastabilen Zustand (Rydbergatom), die beim Flug durch ein Gitter zum größten Teil ionisieren würden, zu ermöglichen. Darüber hinaus sollte es eine hohe Auflösung und einen geringen Signalverlust für zukünftige Photodissoziations-experimente an Clusterverbindungen aufweisen. Im zweiten Teil der Arbeit wurde, unter Einbeziehung der im ersten Teil vorgestellten Theorie zum FMS, ein spezielles für eine ausgewählte Masse geschwindigkeitsauflösendes und bildgebendes FMS (b-FMS) konstruiert. ... Im Rahmen der Dissertation von Peter Löffler wurde die Photodissoziationsdynamik von molekularen Rydbergzuständen des Acetylenmoleküls untersucht. Hierzu wurde das Massenspektrometer für einen massenselektiven Nachweis in Abhängigkeit von der Dissoziationswellenlänge eingesetzt. Mit diesen sogenannten "Aktionsspektren" konnte dann die relative Änderung des totalen Wasserstoffsignals als Funktion der Dissoziationswellenlänge ermittelt werden. Zur Ermittlung des Auflösungsvermögens dieses FMS wurden Massenspektren von verschiedenartigen Clusterverbindungen aufgenommen (z. B. [HCl]n[H], J2[Ar]n). Ein Vergleich zwischen der theoretisch zu erwartenden Auflösung und der im Experiment ermittelten zeigte, daß sich das konstruierte Massenspektrometer nahezu ideal verhielt. ... Mit dem b-FMS sollte eine Methode zur Erfassung der 3dimensionalen Geschwindigkeitsverteilung von Fragmenten, die z. B. in einer Photodissoziation oder (reaktiven) Streuprozessen von Atomen oder Molekülen entstehen, entwickelt und erprobt werden. Durch die detaillierte Kenntnis der Winkel- und Energieverteilung einer oder mehrerer Reaktionsprodukte ist es möglich, die Mechanismen elementar physikalischer oder chemischer Umwandlungsprozesse auf molekularer Ebene näher zu verstehen. Der Grundstein in der Technik zur simultanen 3dimensionalen Erfassung einer kompletten Geschwindigkeitsverteilung wurde 1987 von von Chandler gelegt. ... Um die Brauchbarkeit der Methode zu testen, ist ein theoretisch und experimentell gut verstandener Fragmentations- oder Streuprozeß mit einer einfachen Winkel- und Geschwindigkeitsverteilung wünschenswert. Hierzu bot sich die experimentell vielfach untersuchte Photodissoziation von HJ mit einer theoretisch gut verstandenen Winkelverteilung an.