WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

ных молекулярных ионов являются величинами одного Журнал технической физики, 2006, том 76, вып. Фрагментация многоатомных ионов, образующихся при захвате электронов у молекул бутана... Таблица 6. Относительные сечения образования групп ионов- конечных электронных состояний у иона Ar4+, чем у фрагментов, содержащих определенное количество атомов атома He, которые могут заселяться в процессе захвата углерода (CkH+, k = 0-4) и различное число атомов водорода, n двух электронов у молекул, значительную вероятность при захвате двух электронов у молекул бутана и изобутана могут иметь такие каналы процесса захвата ионами ионами He2+ и Ar6+ (в % от полного сечения захвата двух Ar6+, при которых возбуждение промежуточного двухэлектронов) зарядного иона изобутана минимально. Действительно, образование двухзарядных ионов C3H2+ наблюдалось n He2+ He Ar6+ Ar4+ нами также при захвате двух электронов у молекул m/q n-butane i-butane m/q n-butane i-butane пропана, причем тоже со сравнительно высокой вероятностью и с более низкой — при захвате двух электронов C4H+ 49 5.87 4.24 49.5 5.96 3.n ионами He2+.

C3H+ 37 19.28 27.21 38 16.88 25.n C2H+ 26 28.03 14.97 26.5 32.04 19.n Фрагментация промежуточных молекулярных ионов, C3H2+ 19 1.58 19.5 нет 4.n образующихся при захвате более двух электронов, соCH+ 14 18.09 23.17 14 17.91 28.n провождается образованием большого количества проH+ 3 0.21 3 0.тонов, кинетическая энергия которых растет с ростом заH+ 2 1.43 2.96 2 2.76 2.рядности промежуточного иона. Кроме того, происходит H+ 1 27.29 25.64 1 24.45 16.уменьшение числа атомов водорода в ионах-фрагментах, в результате чего максимумы пиков групп CkH+ (рис. 5) Примечание: положение максимума групп ионов-фрагментов.

n находятся в области масс, соответствующих углеродным кластерам C+ (k = 1-4). При этом, как видно из табл. 7, Таблица 7. Относительные сечения образования различных k фрагментов при захвате s электронов у молекул бутана и вероятность образования кластера C+ при фрагментации изобутана ионами Ar6+ (в % от каждого полного сечения иона бутана C4H3+ примерно в два раза выше, чем захвата s электронов) аналогичного иона изобутана (табл. 7). Образование углеродных кластеров C+-C+ при диссоциативной иониm/q n-butane i-butane i-butane зации различных органических молекул наблюдалось s = 3 и s = 4 s = 3 s = 3 s = также в работе [18]. Ясно, что процессы диссоциации, сопровождающиеся образованием многоатомных углеродC4H+ 48 3.00 1.n C3H+ 36 10.38 14.93 7.08 ных комплексов, не содержащих атомов водорода, энерn C2H+ 24 24.39 14.83 15.n гетически менее выгодны, чем диссоциация на несколько C3H2+ 19 нет 0.58 нет n молекулярных ионов и радикалов. Достаточно высоCH+ 12 19.66 28.12 35.n кая вероятность образования многоатомных углеродных H+ 3 0.комплексов является свидетельством того, что не только H+ 2 1.17 1.91 0.необходимые затраты энергии определяют вероятности H+ 1 41.40 37.87 41.процессов фрагментации ионов многоатомных молекул.

ющих группам ионов CkH+. Как следует из приведенных n данных, при фрагментации двухзарядных ионов бутана и изобутана образующиеся фрагменты сохраняют помимо атомов углерода преимущественно один или два атома водорода.

Так же как и в случае процесса одноэлектронного захвата, спектры фрагментов, образующихся при захвате двух электронов ионом Ar6+, имеют много общего со спектрами фрагментов, образовавшимися при захвате двух электронов ионами He2+, т. е. основные каналы процесса фрагментации двухзарядного молекулярного иона практически не зависят от способа его создания (табл. 6). Однако при захвате двух электронов у молекул изобутана ионами Ar6+ с заметной вероятностью осуществляется процесс, в котором образуются двухзарядные ионы C3H2+. При захвате большего числа электронов n Рис. 5. Масс-спектры ионов, образующихся при захвате этот ион уже не образуется, вероятно, из-за значитель(1 — s = 2, 2 —3, 3 —4) электронов ионами Ar6+ у молекул ной энергии возбуждения промежуточного молекуляризобутана. Цифрами k = 0-4 указано положение групп фрагного многозарядного иона и его фрагментации. Сле- ментов CkH+. Спектры нормированы на относительные полные n дует ожидать, что благодаря наличию большего числа сечения образования ионов Ar(6-s)+.

Журнал технической физики, 2006, том 76, вып. 24 В.В. Афросимов, А.А. Басалаев, Е.А. Березовская, М.Н. Панов, О.В. Смирнов, А.В. Тулуб Выводы [13] NIST Mass Spectral Search Program.//http://chemdata.nist.gov [14] Wang P., Vidal C.R. // Chem. Phys. 2002. Vol. 280. P. 309– 329.

Экспериментальные исследования фрагментации [15] Griffin L.L., Traeger J.C., Hadson C.E. et al. // Int. J. of Mass ионов бутана и изобутана, образующихся при захвате у Spectr. 2002. Vol. 217. P. 23–44.

соответствующих молекул одного или нескольких элек[16] Walch B., Cocke C.L., Voelpel R. et al. // Phys. Rev. Lett.

тронов, показали, что существует достаточно сильная 1994. Vol. 72. P. 1439–1442.

зависимость исследованных процессов от геометрии [17] Афросимов В.В., Басалаев А.А., Белик В.П. и др. // ЖТФ.

исходной молекулы. Для однозарядных молекулярных 1998. Т. 68. С. 12–14.

ионов C4H+, образующихся при захвате одного [18] Fura A., Turecek F., McLafferty F.W. // Int. J. of Mass Spectr.

электрона у молекул мишени, особенно сильно эта зави2002. Vol. 217. P. 81–96.

симость проявляется в вероятности образования ионовфрагментов, содержащих два атома углерода C2H+ n (n = 3-5). Было показано, что основные по величине сечения каналы процесса фрагментации однозарядных ионов C4H+ слабо зависят от способа ионизации молекулы. Относительные вероятности образования отдельных фрагментов в основном коррелируют с энергией их связи в молекулярном ионе C4H+. При этом заметную роль играют и другие факторы, такие как необходимость перегруппировки атомов, необходимой для образования ряда зарегистрированных ионов-фрагментов, и число связей, разрывающихся в процессе фрагментации. Вопрос о механизме перегруппировки атомов водорода при фрагментации однозарядных молекулярных ионов бутана, существование которой подтверждается экспериментальными данными настоящей работы, требует изучения пути реакции, в том числе и возможных энергетических барьеров вдоль координаты реакции, что предполагается выполнить отдельно. Хорошее согласие расчетов потенциалов ионизации с экспериментальными данными свидетельствует о надежности использованных методов получения расчетных характеристик молекул и их ионов.

Список литературы [1] Lopes A.P., Bettega M.H.F., Lima M.A.P. et al. // J. Phys. B:

At. Mol. Opt. Phys. 2004. Vol. 37. P. 997–1012.

[2] Scully W.J., Senthil V., Wyer J.A. et al. // Phys. Rev. A. 2005.

Vol. 72. P. 030 701(R).

[3] Sanders J.W., Varghese S.L., Fleming C.H. et al. // J. Phys. B:

At. Mol. Opt. Phys. 2003. Vol. 36. P. 3835–3846.

[4] Shulz-Ertner D., Nikoshyan A., Thilmann C. et al. // Int.

J. Radiat. Oncology Biology Physics. 2004. Vol. 58. P. 89.

[5] Nikoshyan A., Shulz-Ertner D., Didiger B. et al. // Int.

J. Radiat. Oncology Biology Physics. 2004. Vol. 58. P. 631.

[6] Hayashi M. // National Inst. for Fusion Science Report.

NIFST-DATA-90. 2004. P. 124.

[7] Motohashi K., Tsurubuchi S. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.

2003. Vol. 36. P. 1811–1833.

[8] Osipov T., Cocke C.L., Prior M.H. et al. // Phys. Rev. Lett.

2003. Vol. 90. P. 233 002.

[9] Afrosimov V.V., Basalaev A.A., Fastrup B. et al. // J. Phys. B:

At. Mol. Opt. Phys. 2003. Vol. 36. P. 1991–2000.

[10] Handbook of Chemistry and Physics / Ed. by D.R. Lide. 80th Ed. 1999–2000.

[11] Olivella S., Sole A., McAdoo D.J. et al. // J. Am. Chem. Soc.

1994. Vol. 116. P. 11 078–11 088.

[12] NIST Chemistry WebBook//http://webbook.nist.gov/chemistry Журнал технической физики, 2006, том 76, вып.

Pages:     | 1 | 2 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.