Seite - I - in Strukturaufklärung durch Mobilitätsmessungen an massenselektierten Clusterionen in der Gasphase

Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung 1 2. Theoretische Grundlagen 5 2.1. Die Ionenmobilia¨t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.2. Ankunftszeitverteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.3. Ionenmobilita¨t und Stoßquerschnitt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.4. Querschnitt fu¨r berechnete Strukturen . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.4.1. Projektionsna¨herung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.4.2. ” Exakte-Harte-Kugel“-Streuverfahren . . . . . . . . . . . . . . 15 2.4.3. Elastische Streuung an der Elektronendichte . . . . . . . . . . 17 2.4.4. Berechnung von Trajektorien . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3. Experimenteller Aufbau 19 3.1. Clusterionen-Quelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3.1.1. Metall-Folien-Quelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.1.2. Bor-Pulver-Quelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.2. Flugzeitmassenspektrometer und Massenfilter . . . . . . . . . . . . . 24 3.3. Abbremsoptik und Driftzelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.4. Quadrupolmassenspektrometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.5. Detektor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 4. Borcluster-Kationen 37 4.1. Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 4.2. Quantenmechanische Betrachtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 4.3. Experimentelle Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 4.3.1. Massenspektrum der Borcluster-Kationen . . . . . . . . . . . 43 4.3.2. Stoßquerschnitte im Bereich von B+12 bis B + 25 . . . . . . . . . 45 4.3.3. Zuordnung der Querschnitte . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 4.3.4. Zusammenfassung der Ergebniss B+12 bis B + 25 . . . . . . . . . 51 4.3.5. Stoßquerschnitte fu¨r B+26 bis B + 37 . . . . . . . . . . . . . . . . 52 4.3.6. Zuordnung der Querschnitte bei großen Borcluster-Kationen . 56 4.3.7. Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 i