Page - 21 - in Strukturaufklärung durch Mobilitätsmessungen an massenselektierten Clusterionen in der Gasphase

3.1. Clusterionen-Quelle Abbildung 3.2.: Der Aufbau der Laserverdampfungsquelle im U¨berblick. Das Fokussieren des Lasers erfolgt bei ausgebautem Target, da man somit den Strahlengang des Lasers auf der Ru¨ckseite der Anlage beobachten kann. Die Quelle besteht aus einer durch ein Planetengetriebe zum Rotieren gebrachten Metallschei- be. Durch ein Ventil (General Valve Corp.) wird Gas zum Ku¨hlen (Helium mit einem Hintergrunddruck von 5−10bar) zugeleitet. Im vorderen Bereich ist die Beschleu- nigungsregion dargestellt. Die Ionen werden hier im rechten Winkel abgelenkt und gelangen in die Driftstrecke des Flugzeitmassenspektrometers. Die in Abb. 3.3 angegebenen Dru¨cke herrschen jeweils wa¨hrend des Betriebs, sie liegen um ca. einen Faktor 10 ho¨her als ohne Gaslast. Das Target ist mit einer Folie des zu verdampfenden Metalls (Zinn oder Gold) be- klebt. Fu¨r die Erzeugung der Borcluster wurde die Quelle in modifizieter Form ver- wendet (siehe 3.1.2). Der Neodym: YAG Verdampfungslaser (Continuum-ND 61, zweite Harmonische: 532nm; 30Hz) ist durch einen Skimmer auf das Target fokus- siert. Beim Auftreffen des Laserstrahls auf das Target werden die jeweiligen Metalle oder Halbmetalle verdampft. Durch das Aneinanderstoßen der verdampften Atome und Ionen im Plasma bilden sich hochenergetische Moleku¨le, die u¨ber Sto¨ße mit weiteren Atomen und Ionen, durch dabei stattfindende Energieabgabe stabilisiert werden. Da die Anzahl der verdampften Atome im Plasma gering ist, wird Helium als Ku¨hlgas zugeleitet. Die so gebildeten Cluster expandieren durch einen Skimmer in die evakuierte Quellkammer, anschließend erreichen sie den Beschleuniger des Flugzeitmassenspektrometers. Die Intensita¨tsverteilung im Massenspektrum am Detektor 1 (Abb.3.1) kann durch Vera¨nderungderQuellparameter(Gaspuls,Laser,BeschleunigungspulsdesTOF-MS) beeinflusst werden. Verla¨ngert man die Zeitspanne zwischen Gas- und Laserpuls oder verla¨ngert man den Aufenthalt der Ionen in der Quelle durch den spa¨teren Einsatz 21