Implementation of ion imaging technique in experiments with free molecules, clusters and nanoparticles

Abstract

Název práce: Implementace techniky iontového zobrazování ve fotodisociačním experimentu s volnými molekulami, klastry a nano částicemi ve vakuu Autor: Jaroslav Kočišek Katedra: Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí disertační práce: Mgr. Michal Fárník, PhD., DSc., Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského, AV ČR, v.v.i. Abstrakt: Experimentálna práca sa zaoberá implementáciou nových techník do oblasti štúdia klastrov a nanočastíc v molekulových zväzkoch. V rámci práce bol otestovaný systém kombinujúci pulzný molekulový zdroj klastrov s technikou iónového zobrazovania v konfigurácii mapovania rýchlostí. Následne bola rovnaká metóda implementovaná spolu s novým hmotnostným spektrometrom na zariade- nie s molekulovým zväzkom veľkostne selektovaných klastrov. Nové metódy boli použité na štúdium vplyvu prostredia na foto a elektrónmi indukované reakcie klastrov. Medzi najdôležitejšie výsledky patrí ukázanie vplyvu expanzných pod- mienok na štruktúru formovaných klastrov HBr a C2H2. Výsledky experimentov s molekulami HNO3 a CF2Cl2 sú potom dôležité pre pochopenie heterogénnych procesov v stratosfére. Klíčová slova: iontové zobrazování, hmotnostní spektrometrie, molekulové svazky, fotchemie, nanočástice

Title: Implementation of ion imaging technique in experiments with free molecules, clusters and nanoparticles Author: Jaroslav Kočišek Department: Department of Surface and Plasma Science Supervisor: Mgr. Michal Fárník, PhD., DSc., Ústav fyzikální chemie J. Hey- rovského, AV ČR, v.v.i. Abstract: The experimental work is focused on implementation of novel tech- niques to study clusters and nanoparticles in molecular beams. A new exper- imental system was tested, which combines the technique of velocity map ion imaging with pulsed molecular beam source. The same method and new mass spectrometer were implemented on the apparatus with molecular beam of size selected clusters. The new methods were used to study environmental effects on photo and electron induced chemistry. The most important results concerns on influence of expansion conditions on the structure of formed neutral clusters of HBr and C2H2. Results of experiments with HNO3 and CF2Cl2 molecules are then crucial for understanding heterogeneous processes in the Stratosphere. Keywords: ion imaging, mass spectrometry, molecular beams, photochemistry, nanoparticles