Page - 8 - in Strukturaufklärung durch Mobilitätsmessungen an massenselektierten Clusterionen in der Gasphase

2. Theoretische Grundlagen 500 600 700 800 900 1000 0.012 0.016 0.020 0.024 0.028 0.032 Y=A+ m*X Parameter Wert Fehler -------------------------------------------------- A -0.00367 5.53257E-5 B 2.97978E-5 1.06472E-7 -------------------------------------------------- R^2=0.99997 t/ s 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 0 50 100 150 200 gemessene Ankunftszeiten Gaußanpassung 130V 150V 181V 221V 266V 320V Ankunftszeit/ms Abbildung 2.2.: Links: gemessene Ankunftszeitverteilungen bei unterschiedlichen angelegten Spannungen an der Zelle, rechts: daraus resuliterende Ausgleichsgeraden, die man durch die ermittelten Maxima der Ankunftszeitverteilungen erha¨lt. (bei Zelle 1 mit einer La¨nge von 124mm) und bei der ku¨hlbaren Zelle mit einer La¨nge von 138mm:K2 = 51,36 ·106mT · cm 2K mbar , wobeiT die Temperatur undmdie Steigung der Ausgleichsgeraden sind. Man kannK auf zwei Arten bestimmen: Entweder man passt die Messwerte einer Messung an Gl. (2.17) an oder man betrachtet mehrere Messungen bei verschiedenen Spannungen und Dru¨cken und ermittelt deren Maxima. Im Rahmen dieser Arbeit wurde nach dem zweiten Prinzip verfahren. Dabei fu¨hrt man mehrere Messungen bei verschiedenen Spannungen und mo¨glichst konstantem und homogenem Druck in der Zelle durch. Dies ist in Abb. 2.2 links als Abha¨ngigkeit der Ankunftszeiten bei den jeweiligen angelegten Spannungen an der Zelle gezeigt. Man ermittelt die jeweiligen Zeiten der Maxima der Ankunftszeitverteilung und tra¨gt diese gegen den Quotienten aus dem Druck in der Driftzelle und der angelegten Spannung auf. Daraus erha¨lt man die in Abb. 2.2 rechts dargestellten Punkte. Durch diese Punkte wird eine Ausgleichsgerade gelegt. Diese hat eine von Null verschiedene Ordinate, da sich der Ionendetektor nicht direkt hinter der Driftzelle befindet. Die Ionen werden erst nach dem Quadrupolmassenspektrometer detektiert (siehe Abb. 3.1). Da aber nur die Steigung eine entscheidende Rolle spielt, ist eine Verschiebung der Geraden in y-Richtung nicht von Bedeutung! 2.2. Ankunftszeitverteilung Diese Herleitung kann detaillierter im Buch von Mason und McDaniel [5] nachgelesen werden. Der vektorielle Ionenfluss durch die Zelle kann mit Gl. (2.2) und Gl. (2.3) 8