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.