Photoionisation des Ions Moléculaires

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1 Photoionisation des Ions Moléculaires
Jean-Marc Bizau Institut des Sciences Moléculaires d'Orsay

2 Photoionisation des Petits Ions Moléculaires
M+ + hn → M2+ + e- M+* N22+ t = 3 sec (v = 0) R.W. Wetmore et R.K. Boyd, J. Phys. Chem. 90 (1986) 5540

3 Photoionisation des Petits Ions Moléculaires
M+ + hn → M2+ + e- M+* Expérience en faisceaux colinéaires Expériences en piège FTICR Perspectives Plan:

4 Expérience en faisceaux colinéaires
M+ + hn → M2+ + e- Séparateur Détecteur Source d'ions Coupe de Faraday Séparateur hn Onduleur Monochromateur Rayonnement Synchrotron Zone d'interaction Photodiode → s absolues ds/s = 10-20% ASTRID, Université de Aarhus, Danemark

5 CO2+: 3P (v=0,1), 1S (v=0) t >>10-5 sec
CO+ + hn → CO2+ + e- CO+* CO+: 1s2 2s2 3s2 4s2 5s 1p4 2S v=0 (v=1) CO2+: 3P (v=0,1), 1S (v=0) t >>10-5 sec Séries de Rydberg CO+* (4s5s 3S+)nll, n≥5 (v=0) (v=1) ASTRID: T. Andersen et al, J. Phys. B 34 (2001) L327 ALS: G. Hinojosa et al, Phys. Rev. A 66 (2002)

6 Piège à ions FTICR Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance
MICRA Piègeage : Champ magnétique B potentiel électrostatique V croisée. B : aiment permanent 1.24 T +V B MICRA, LCP Rayonnement Synchrotron monochromatisé 2 cm G. Mauclaire et al, Eur.J.Spectrom.10, 155 (2004)

7 Toluène C7 H8+ - C7 H82+: M/z = 46 - Charge stripping: M+ + X → M2+ + X + e EI = 15.7 ± 0.2 eV Photoionisation: M + hn → M2+ + 2e EI = 14.8 ± 0.1 eV CS PI C7 H8+ + hn → C7 H82+ + e

8 Azote DESIRS (ordre 0) X 1Sg+ A 1Pu d 3Pg 1Pg

9 SOLEIL PLEIADES: 10 - 1000 eV Resolution 1 10-5 to 7 10-5
Flux >1012 ph/s/0.1% BP Ouverture Mai 2010 DESIRS: eV Resolution to Flux >1011 ph/s/0.02% BP Opérationnelle

10 MAIA (Multi-Analysis Ion Apparatus)
RS 1m Sources d'ions: ECRIS (ions multichargés), Sputter (ions négatifs), Electrospray… Spectrométrie ionique, électronique, fluorescence

11 Caractéristiques comparées des deux montages
MAIA MICRA Faisceaux colinéaires Piège FT-ICR Taille m, 10 t 1m, 100 kg Cible ionique Charge à +10 ±1 (in situ), -1 à +10 (injection externe) Masse amu amu Densité ions/cc 107 ions/cc Sections efficaces absolues relative Temps caractéristique ms ms Dissociation Long OUI  mobile  ions moléculaires agrégats triés en masse

12 Collaborations Piège FT- ICR - J.M. Bizau ISMO, Univ. Orsay, France
- R. Thissen, J. Lemaire, C. Dehon (Thèse) LCP, Univ. Orsay, France - A. Giuliani, C. Nicolas, A. Milosavljevic SOLEIL, St Aubin, France - M. Moreno, P. Francesci ELETTRA, Trieste, Italie