Mainz 1997 – wissenschaftliches Programm
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A: Atomphysik
A 7: Cluster I
A 7.3: Vortrag
Dienstag, 4. März 1997, 14:45–15:00, P5
Beugung kleiner Helium-Cluster an einem Transmissionsgitter — •W. Schöllkopf und J.P. Toennies — Max-Planck-Institut für Strömungsforschung, Bunsenstraße 10, 37073 Göttingen
Die Methode der zerstörungsfreien Massenselektion kleiner Helium-Cluster (4Hen) durch Beugung an einem Transmissiongitter [1] wurde mit einem Gitter mit einer Periode von 100 nm [2] und verbesserter apparativer Auflösung zu größeren Massen (n ≤ 25) erweitert. Die auf verschiedenen Ionen-Massen des Massenspektrometers (He+, He2+) gemessenen Beugungsbilder geben Aufschlüsse über das Fragmentationsverhalten der Cluster bei der Ionisation.
Aus den relativen Intensitäten der Beugungsordnungen von He, He2 und He3 kann unter Annahme der Kirchhoffschen Theorie eine effektive Breite der Gitterschlitze bestimmt werden, die für Dimere und Trimere signifikant von jener für die Atome abweicht. Geht man von einem Harte-Wand-Potential zwischen den Clustern und den Gitterstegen aus, so kann diese Differenz der effektiven Schlitzbreiten als Durchmesser der kleinen Cluster interpretiert werden. Für He3 beträgt der so gemessene Durchmesser 22 Å. Durch Drehen des Gitters wird die Beugung unter schrägem Einfall gemessen, wobei die Beugungswinkel um bis zu 10% vergrößert und die relativen Intensitäten variiert werden, was eine genauere Bestimmung der effektiven Schlitzbreiten ermöglicht.
[1] W. Schöllkopf und J. P. Toennies, Science 266, 1345 (1994)
[2] T. A. Savas et al., J. Vac. Sci. Technol. B 13(6), 2732 (1995)