Detekcia nabitých produktov ión-molekulárnych reakcií pri nízkych teplotách

Abstract

Táto práca rozoberá štúdium ión - molekulárnych reakcií za použitia aparatúry s kryo- génnou 22 pólovou rádio-frekvenčnou pascou. V úvode vysvetľujeme správnosť využitia techniky na merania pri podmienkach replikujúcich medzihviezdny priestor. Pokračuje návrhom vylepšenia iónovej optiky medzi vývodom hmotnostného analyzátora a detek- tora aparatúry za použitia súboru elektrostatických elektród. Korektnosť návrhu bola pred jeho vyhotovením overená niekoľkými simuláciami v naprogramovanom modely de- tekčného systému. Súbor elektród bol vyrobený a nami nainštalovaný do aparatúry. Nová konfigurácia bola následne optimalizovaná použitím algoritmu hľadania extrému funkcie veľa premenných. Finálne bola vylepšená aparatúra otestovaná na štúdiu ión - molekulovej reakcie. Nová konfigurácia preukazuje stabilitu a lepšiu kontrolu nad dráhou iónového lúča. Výsledky zo štúdie sú pripravované k publikácii v impaktovanom časopise. 1

This thesis investigates ion-molecule reaction studies with the use of an apparatus with a cryogenic 22-pole RF ion trap. In the introduction, we explain the suitability of an ion trap technique for measurements with conditions replicating interstellar medium. We created a technical draft by which we propose an upgrade of ion optics in a region between a mass analyser and a detector. The draft consists of a set of electrostatic electrodes. The proper effect on the ion optics was theoretically tested by multiple simulations in a programmed model of the detection system. We installed the set of electrodes into the apparatus. The new configuration was optimized by using an algorithm for finding extremes of a function. Finally, we tested the upgraded apparatus on a study of an ion- molecule reaction. The new configuration shows stability and greater control over the trajectory of an ion beam. The study's results are being prepared for publication in an impacted journal. 1