交叉分子束方法

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交叉分束方法实验是将两束原子或分子碰撞在一起以研究化学反应动力学的化学实验,并且可以检测单个反应碰撞。 在交叉分子束装置中,两束准直的气相原子或分子束在真空室中相交,每束都稀释到足以忽略每束内的碰撞。然后测量所得产物分子的方向和速度,并经常与质谱数据相结合。这些数据产生了关于产物分子的平移、旋转和振动模式之间能量分配的信息。 早期的交叉束实验研究了钾、铷和铯等碱金属。当分散的碱金属原子与热金属丝碰...

交叉分束方法

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交叉分束方法实验是将两束原子分子碰撞在一起以研究化学反应动力学的化学实验,并且可以检测单个反应碰撞。

技术

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在交叉分子束装置中,两束准直的气相原子或分子束在真空室中相交,每束都稀释到足以忽略每束内的碰撞。 然后测量所得产物分子的方向和速度,并经常与质谱数据相结合。 这些数据产生了关于产物分子的平移、旋转和振动模式之间能量分配的信息。

历史

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早期的交叉束实验研究了钾、铷和铯等碱金属。 当分散的碱金属原子与热金属丝碰撞时,它们会电离,产生小电流。 由于这种检测方法几乎完全有效,因此该技术非常灵敏。 不幸的是,这个简单的检测系统只能检测碱金属。 需要新的检测技术来分析主族元素。

通过金属丝检测散射粒子可以很好地指示角度分布,但对动能不敏感。 为了深入了解动能分布,早期的交叉分子束装置使用一对放置在碰撞中心和检测器之间的开槽圆盘。

交叉分子束方法

通过控制圆盘的旋转速度,只有具有特定已知速度的粒子才能通过并被检测到。 有了有关速度、角分布和散射物质特性的信息,就可以得出有关系统动力学的有用信息。

后来的改进包括使用四极质量过滤器来仅选择感兴趣的产品,以及使用飞行时间质谱仪来轻松测量动能。 这些改进还允许检测大量化合物标志通用交叉分子束装置的出现。

包括超音速喷嘴以准直气体扩大了实验的种类和范围,并且使用激光激发光束(在撞击之前或在反应点)进一步拓宽了该技术的适用性。

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