MATI

Untersuchungen an ionischen Zuständen von laserdesorbierten Substanzen mittels Mass Analyzed Threshold Ionization (MATI)

Die MATI Spektroskopie stellt eine Spezialdisziplin der Resonance Enhanced Multi Photon Ionization (REMPI) Spektroskopie dar. Sie ist verwandt mit der ZEro Kinetic Energy (ZEKE) Spektroskopie. Bei beiden wird ein Molekül zunächst innerhalb eines Molekularstrahls hinsichtlich seiner Freiheitsgerade abgekühlt. Durch geeignet abgestimmte Laser wird es dann in einen energetischen Zustand knapp unterhalb der Ionisierungenergie gebracht (Rydberg-Zustände). Moleküle, die noch zusätzliche Energie inne haben (vorhandene, angeregte Freiheitsgerade bei Laseranregung) werden ionisiert. Durch ein angelegtes elektrisches Bremsfeld werden sie entgegen der Flugrichtung beschleunigt. Nach einigen µs wird nun ein gepulstes Feld angelegt, welches die Ionen in Richtung eines Reflektors in einem Flugzeitmassenspektrometer (TOF) beschleunigt. Dabei wird ausgenutzt, das die Feldstärke zum Absenken der Ionisationgrenze führt. Die Moleküle in Rydbergzuständen, die zuvor nahezu keine Überschussenergie inne hatten, werden nun ionisiert. Die ZEKE-Methode analysiert dabei die enstehenden Elektronen. Dies ist nur mit hohem experimentellem Aufwand möglich. Dagegen können mit der MATI-Methode Moleküle untersucht werden. Hierbei sind die Rydbergzustände dem ionischen Zustand ähnlicher als dem Grundzustand des Moleküls, weshalb Strukturen des ionischen Zustandes untersucht werden können. Im Rahmen dieser Diplomarbeit sollen Ionen von laserdesorbierten Proben mittels MATI-Spektroskopie untersucht werden. Modellsysteme sind unterschiedlich funktionalisierte Aromaten und Heteroaromaten. Ein vorhandener Aufbau zur MATI-Spektroskopie kann genutzt werden. In diesen wurde bereits eine Laserdesorptionskammer integriert und erfolgreich zur REMPI-Spektroskopie eingesetzt. Zur MATI muss der Aufbau noch optimiert werden. Die intensive Betreuung erfolgt u.a. durch einen Doktoranden, der ähnliche Fragestellungen untersucht. Gesucht werden Chemiker/-innen mit experimentellem Geschick oder Physiker/-innen mit Interessen an chemischen Zusammenhangen.

MATI

Untersuchungen an ionischen Zuständen mittels Vakuum Ultra-Violett (VUV) Mass Analyzed Threshold Ionization (MATI)

Die MATI Spektroskopie stellt eine Spezialdisziplin der Resonance Enhanced Multi Photon Ionization (REMPI) Spektroskopie dar. Sie ist verwandt mit der ZEro Kinetic Energy (ZEKE) Spektroskopie. Bei beiden wird ein Molekül zunächst innerhalb eines Molekularstrahls hinsichtlich seiner Freiheitsgerade abgekühlt. Durch geeignet abgestimmte Laser wird es dann in einen energetischen Zustand knapp unterhalb der Ionisierungenergie gebracht (Rydberg-Zustände). Moleküle, die noch zusätzliche Energie inne haben (vorhandene, angeregte Freiheitsgerade bei Laseranregung) werden ionisiert. Durch ein angelegtes elektrisches Bremsfeld werden sie entgegen der Flugrichtung beschleunigt. Nach einigen µs wird nun ein gepulstes Feld angelegt, welches die Ionen in Richtung eines Reflektors in einem Flugzeitmassenspektrometer (TOF-MS) beschleunigt. Dabei wird ausgenutzt, das die Feldstärke zum Absenken der Ionisationgrenze führt. Die Moleküle in Rydbergzuständen, die zuvor nahezu keine Überschussenergie inne hatten, werden nun ionisiert. Die ZEKE-Methode analysiert dabei die enstehenden Elektronen. Dies ist nur mit hohem experimentellem Aufwand möglich. Dagegen können mit der MATI-Methode Moleküle untersucht werden. Hierbei sind die Rydbergzustande dem ionischen Zustand ähnlicher als dem Grundzustand des Moleküls, weshalb Strukturen des ionischen Zustandes untersucht werden können. Im Rahmen dieser Diplomarbeit sollen Ionen von verdampfbaren Proben mittels MATI-Spektroskopie untersucht werden. Modellsysteme sind unterschiedlich funktionalisierte Aromaten und Heteroaromaten. Dabei soll Laserstrahlung im Vakuumultraviolet- Bereich eingesetzt werden. Hierzu muss eine vorhandene VUV-Zelle optimiert und mit dem vorhandenen MATI-TOF-MS gekoppelt werden. Die intensive Betreuung erfolgt u.a. durch einen Doktoranden, der ähnliche Fragestellungen untersucht. Gesucht werden vor allem Physiker/-innen mit Interessen an chemischen Zusammenhängen. Bewerbungen von diplomierten Chemikern mit stark physikalisch-experimentellen Interessen sind ebenfalls erwünscht.

MATI

Untersuchungen an ionischen Zuständen mittels Mass Analyzed Threshold Ionization (MATI)

Die MATI Spektroskopie stellt eine Spezialdisziplin der Resonance Enhanced Multi Photon Ionization (REMPI) Spektroskopie dar. Sie ist verwandt mit der ZEro Kinetic Energy (ZEKE) Spektroskopie. Bei beiden wird ein Molekül zunächst innerhalb eines Molekularstrahls hinsichtlich seiner Freiheitsgerade abgekühlt. Durch geeignet abgestimmte Laser wird es dann in einen energetischen Zustand knapp unterhalb der Ionisierungenergie gebracht (Rydberg-Zustande). Moleküle, die noch zusätzliche Energie inne haben (vorhandene, angeregte Freiheitsgerade bei Laseranregung) werden ionisiert. Durch ein angelegtes elektrisches Bremsfeld werden sie entgegen der Flugrichtung beschleunigt. Nach einigen µs wird nun ein gepulstes Feld angelegt, welches die Ionen in Richtung eines Reflektors in einem Flugzeitmassenspektrometer (TOF) beschleunigt. Dabei wird ausgenutzt, das die Feldstärke zum Absenken der Ionisationgrenze führt. Die Moleküle in Rydbergzuständen, die zuvor nahezu keine Überschussenergie inne hatten, werden nun ionisiert. Die ZEKE-Methode analysiert dabei die enstehenden Elektronen. Dies ist nur mit hohem experimentellem Aufwand möglich. Dagegen können mit der MATI-Methode Moleküle untersucht werden. Hierbei sind die Rydbergzustände dem ionischen Zustand ähnlicher als dem Grundzustand des Moleküls, weshalb Strukturen des ionischen Zustandes untersucht werden können. Mit gut abgestimmten Beschleunigungspulsen ist das Auflösen von Rotationsniveaus möglich. Im Rahmen dieser Diplomarbeit sollen Ionen von verdampfbaren und festen Proben mittels MATI-Spektroskopie untersucht werden. Modellsysteme sind unterschiedlich funktionalisierte Aromaten und Heteroaromaten. Die intensive Betreuung erfolgt u.a. durch einen Doktoranden, der ahnliche Fragestellungen untersucht. Gesucht werden Chemiker/-innen mit experimentellem Geschick oder Physiker/-innen mit Interessen an chemischen Zusammenhängen.