Erzeugung und Untersuchung mehrfach geladener, massenselektierter Metallcluster in einer Penningfalle

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Einfach geladene Metallclusterionen werden aus einer Laserverdampfungsquelle in eine Penningfalle geleitet, akkumuliert und größenselektiert. Durch Elektronenbeschuß erzielt man neben Dissoziations- auch weitere Ionisationsprozesse. Aus den daraus resultierenden Häufigkeitsspektren lassen sich Rückschlüsse auf die relative Stabilität als Funktion der Clustergröße und -ladung und damit auf die Clusterstruktur ziehen. Die mehrfach geladenen Produktcluster werden nach Größe und Ladung selektiert und zur Wechselwirkung mit neutralen Atomen, Molekülen oder Photonen gebracht. Nach einer variablen Reaktionszeit von bis zu mehreren Sekunden werden die Produkt-Ionen analysiert, entweder hochaufgelöst mit der FT-ICR-Methode (Fourier Transform-Ion Cyclotron Resonance) oder mit einem empfindlichen Flugzeitmassenspektrometer zur Beobachtung seltener Reaktionskanäle. Neben der Untersuchung von mehrfach geladenen Clusterkationen sind auch Messungen an doppelt geladenen Metallclusteranionen geplant, nachdem diese in Mainz vor kurzem erstmalig hergestellt werden konnten. Die Palette der geplanten Experimente reicht von der Elektronenstoßionisation/-dissoziation und der stoßinduzierten Fragmentation über die zeitaufgelöste Photospaltung und die dissoziative Rekombination bis zur Chemie von mehrfach geladenen Clusten.