Page - 29 - in Strukturaufklärung durch Mobilitätsmessungen an massenselektierten Clusterionen in der Gasphase

3.3. Abbremsoptik und Driftzelle 10 15 20 25 30 -0.0002 0.0000 0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.0010 0.0012 Zeit/ s Abbildung 3.14.: Massenspektrum von B+13 mit eingeschaltetem Massenfilter. Die Driftzelle (Zelle 1 oder Zelle 2) ist mit Helium (4−7mbar) gefu¨llt, das als Puf- fergas dient. Durch die kreisfo¨rmige O¨ffnung (Durchmesser: 0,5mm) gelangen die Ionen in die Driftzelle. Hier werden sie in der Thermalisierungsregion durch Sto¨ße mit dem Puffergas Helium thermalisiert und driften durch das homogene, elektrische Feld weiter. Eine Simulation des Ionenstroms mit dem Programm SIMION durch Zelle 0 (Driftzel- le ohne Trichter) ist in Abb. 3.15 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass der Ionenstrahl am Ende der Zelle deutlich aufgeweitet ist und es zu sehr großen Verlusten an Ionen kommt. Sie kollidieren mit der Wand der Zelle und erreichen die Austrittso¨ffnung nicht, da ihr Durchmesser 0,5mm betra¨gt. Um diese Verluste zu vermindern, wurde vor der Austrittso¨ffnung ein elektrodynami- scher Trichter [50] eingebaut (Abb. 3.16). Dadurch verfu¨nfacht man die Intensita¨t der nach der Zelle detektierten Ionen und ermo¨glicht so die Mobilita¨t von Ionen mit deutlich geringeren Intensita¨ten im Prima¨rstrahl zu bestimmen. DereingebauteTrichterbestehtaus10sichverju¨ngendenRingelektroden(von10,5mm auf 1,5mm), die a¨quidistant im Abstand von 1mm angebracht wurden. Der Trich- ter wird mit einer Frequenz von 1MHz und einer Amplitude von ca. 200V betrie- ben. An die Elektroden wird ein Hochfrequenzfeld mit alternierenden Potentialen an benachbarten Elektroden angelegt, wodurch ein ” Pseudopotential“ erzeugt wird. Im Trichterinneren heben sich die alternierenden Potentiale auf. In der Na¨he der Elektrodenoberfla¨chen existiert jedoch ein steiler Potentialgradient. Auf diese Wei- se werden die Ionen durch den abnehmenden Innendurchmesser der Ringelektroden 29