[发明专利]一种低温下研究光致分离的方法

说明书

本发明涉及光电子及分子反应动力学领域，一种低温下研究光致分离的方法，离子加速经过飞行时间质谱和粒子质量选择器后形成一离子束片段，从离子束入口进入磁屏蔽罩；将聚焦电极组电压设为零，质量选择电极组施加电压，各电极上电压按同一斜率递增；待离子束片段通过聚焦电极组后，聚焦电极组施加脉冲电场，使各电极上电压依次递增；在离子离开质量选择电极组后，将质量选择电极组上电压设为零，被质量选择电极组反射的前驱离子在离子修正板处附近的相互作用区域被激光照射，产生离子碎片和光电子；离子碎片飞向聚焦电极组并被反射，通过接地的质量选择电极组飞向离子探测器；光电子从光电子出口射出到达电子探测器；比较离子碎片和光电子信息。

技术领域

本发明涉及光电子成像技术及分子反应动力学领域，特别是一种能同时进行电子和离子碎片成像、能够产生的离子内能较低、提高了能量精度的一种低温下研究光致分离的方法。

背景技术

粒子速度成像技术是分子反应动力学研究的一种重要手段，其最重要的特点是可以在一幅影像中同时得到散射粒子的全三维的速度大小和方向分布，即可以同时获得粒子的能谱信息和角分布信息。粒子速度成像技术可以应用在光致分离同步测量实验中，稳态的分子阴离子中电子的光致分离产生解离的已知内能的中性中间产物。通过收集解离过程中产生的所有中性碎片并通过使用时间及位置敏感的探测器将中性碎片与分离的电子的相关信息对应起来，则相关的产物的动量和能量能够被计算出来。由于分子束在离子化过程中会重新引入内能，导致其振动自由度增加，在探测器得到的谱会造成展宽，影响实验精度，因此在实验中需要尽可能地冷却离子束。

现有的冷却技术中，通过将分子嵌入原子团簇如氦原子团簇或使用位于冷却的缓冲气体氛围中的射频离子阱来储存离子来达到减少离子内能的目的，但是，以上冷却技术不适用于光致分离同步测量实验。另外，光致分离同步测量实验一般需要高占空比以及低事件发生率以避免数据的混乱，这样，一些低重复率的技术，需要更长的数据采集时间或增加了分离赝事件的难度，则不能使得光致分离同步测量实验在离子冷却的情况下实施，或是冷却过程没有对实验结果有改善，所述一种低温下研究光致分离的方法能解决问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明在光致分离同步测量实验中使用由两组电极分别对前驱离子进行质量选择和对离子碎片进行聚焦作用，使得产生的离子碎片能达到粒子速度成像的聚焦条件。

本发明所采用的技术方案是：