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激光电离碘甲烷中空间电荷对飞行时间质谱峰的影响研究

     
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摘要

The multiphoton ionization of CH3 I molecule with 532 nm nanosecond laser was studied by a homemade laser ionization time of flight mass spectrometer. The influence of laser intensity on the full width at half maximum W1/2 of I+ ion peak and the peak position of CH,+ (q = 0 — 3) ions were investigated in details. When laser intensity was increased from 1. 4×1010 W/cm2 to 5. 2× 1010 W/cm2, the W1/2 of I+ ion was broaden from 113 ns to 426 ns, while the peak position of CH3+ was shifted forward about 52 ns. Through formula derivation and the linear fitting between the peak broadening, peak shift and intensity of I+ ion, the W1/2 of I+ ion is proportional to I1+ 0.5, while the peak shifts of CH9+ (g = 0 —3) were proportional to I1+ . At the laser focus, the Coulomb repulsion among the ions increases with the increasing of ion intensity, and the Coulomb potential due to the space charge effect has an influence on the ion kinetic energy, which results in the change of the time of ion reaching the detector. The peak broadening and shift of ions can be well explained by space-charge effect.%利用飞行时间质谱(TOFMS)研究碘甲烷分子激光电离的过程中,发现I+离子峰的峰形随激光光强增大逐渐加宽,且CHq+(q=0～3)离子峰位置随光强增大而发生移动.激光功率密度从1.4×1010 W/cm2增加到5.2×1010 W/cm2时,I+离子峰的半高全宽W1/2从113 ns增加到426 ns,同时CH3+离子的峰位置向前位移了52 ns.通过对I+离子峰的半高全宽W1/2和CH3+离子峰位置与碘离子强度I1+关系的分析,发现I+离子峰的半高全宽W1/2正比于I1+0.5,而CHq+(q=0～3)的峰位移与碘离子的强度I1+成正比.激光焦点处离子间的库仑排斥作用随着离子强度的增大而增大,由于这种空间电荷效应造成的库仑势能的增加对离子的初始平动能有一定影响,并导致离子到达检测器的时间发生改变,因而半高全宽的增大和离子峰位移随离子强度的变化规律,可以用空间电荷效应来解释.

著录项

  • 来源
    《质谱学报》|2012年第3期|149-154|共6页
  • 作者

    曲丕丞; 赵无垛; 王卫国; 陈平; 崔华鹏; 花磊; 侯可勇; 张桂秋; 李海洋;

  • 作者单位

    山东师范大学化学化工与材料科学学院,山东济南250014;

    中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连116023;

    中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连116023;

    中国科学院研究生院,北京100039;

    中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连116023;

    中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连116023;

    中国科学院研究生院,北京100039;

    中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连116023;

    中国科学院研究生院,北京100039;

    中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连116023;

    中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连116023;

    山东师范大学化学化工与材料科学学院,山东济南250014;

    中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连116023;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类 质谱分析;
  • 关键词

    空间电荷效应; 激光电离飞行时间质谱; 碘甲烷; 峰加宽; 峰位移;

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