Absorptionsspektren von Ionen in der Gasphase mittels Helium-Tagging
Die Absorption von Molekülen im Festkörper, in Lösung oder in einer Matrix wird durch die jeweilige Umgebung beeinflusst. Um jedoch experimentell so nah wie möglich an quantenchemische Rechnungen heranzukommen, sind Messungen in der Gasphase unerlässlich. Dies wird durch das neu gebaute He-TAG-Instrument für kryogene Gasphasen-Aktionsspektroskopie ermöglicht. Diese Messmethode bietet neben Benchmarks für die Theorie auch die Möglichkeit, molekulare Absorptionen im Labor mit den Lichtabsorptionen des interstellaren Mediums, den so genannten Diffusen Interstellaren Banden, zu vergleichen, um Rückschlüsse auf die Existenz von Ionen im Weltraum zu ziehen. Auch wird es möglich, den Einfluss bei der Anpassung von Liganden in einem Komplex experimentell genau zu beobachten, um letztlich Synthetiker bei der gezielten Herstellung von Komplexen zu unterstützen.
Bei der hier angewandten Methode werden die Ionen zunächst in einer ESI- oder EI-Quelle erzeugt, dann massenselektiert und gespeichert. In der kryogenen Quadrupol-Falle (2,3 K Wandtemperatur) kollidieren die Ionen mit Helium und bilden entsprechende Komplexe (M..Hen+/-). Durch Bestrahlung dieser Ionen mit einem abstimmbaren Lasersystem werden die extrem leicht gebundenen Heliumkomplexe dissoziieren, insofern bei dieser Wellenlänge Absorption auftritt. Nach der Bestrahlung werden die Ionen aus der Falle ausgeworfen und durchlaufen eine zweite Massenselektion. Die Absorptionen entsprechen einer Verringerung der Anzahl an Heliumkomplexen.
Als Markierung („Tag“) bietet Helium den Vorteil, dass es die Absorptionen kaum beeinträchtigt und leicht zu entfernen ist.
Am Aufbau der Anlage waren maßgeblich Dmitry Strelnikov, Dieter Gerlich, Holger Halberstadt, Klaus Stree, Alexander Schäfer sowie die feinmechanische Werkstatt des IPC beteiligt.
