Page - 20 - in Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung

20 Das TIED-Experiment Abbildung 7: Perforiertes Goldtarget (vier Bohrungen) und Nickeltarget zur Erzeugung heteroatomarer Clusterionen. 3.3 Das Flugzeitmassenspektrometer Neben der recht einfachen Konstruktionsweise bietet ein Flugzeitmassenspektrometer die günstigen Eigenschaften einen durch einfaches Verlängern der Detektionszeit theo- retisch unbegrenzten Massenbereich untersuchen zu können. Ebenso werden sämtliche Massen in einer einzigen Aufzeichnung erfasst und müssen nicht einzeln in einem müh- samen zu wiederholenden Scanmodus untersucht werden (Felgett-Vorteil42). Ein Ion mit einer Ladung z erhält in einem elektrischen homogenen Feld mit dem Betrag E un- abhängig seiner Masse m die kinetische Energie Ekin. Die Geschwindigkeit v die daraus für einen feldfreien Flug der Länge s resultiert ist verknüpft durch: 21 2kin E z E l mv= ⋅ ⋅ = mit sv t = . (18) Dabei ist l die Länge der Beschleunigungsstrecke, in der das Feld E wirkt. Hält man sämtliche experimentellen Größen (E, l, s) konstant, ergibt sich die für unterschiedliche Ionen ein wurzelförmiger Zusammenhang des m/z-Verhältnisses mit der Flugzeit (siehe Abbildung 6): 2 s m mt z zzEl = ∝ . (19) Die Schwächen der Methode liegen in den Limitierungen der Auflösung aufgrund unterschiedlicher Startbedingungen der Ionen (mit gleichem m/z), die z.T. schwer zu kontrollieren sind. Dies betrifft die Startzeit, den Startort im Beschleunigungsfeld, die kinetische Energie zu Beginn und deren Richtung (z.B. aufgrund einer Temperatur- verteilung). Die verschiedenen Startpositionen z.B. aufgrund eines endlich ausgedehnten Ionen- strahls lassen sich mit einer zweistufigen Beschleunigungsregion, dem sog. Wiley- McLaren-Aufbau43, korrigieren. Durch die geeignete Wahl des Verhältnisses zweier