Dissoziativer Elektroneneinfang in Stößen ausgerichteter Molekülionen mit Atomen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Es wurde eine COLTRIMS-Apparatur zur kinematisch vollständigen Messung des dissoziativen Elektronentransfers in molekulare Projektilionen an einer Penning-Ionenquelle aufgebaut. Damit konnte die Reaktion H2+ + He -> H + H + He+ kinematisch vollständig vermessen werden. Die Optimierung dieses Aufbaus hat es ermöglicht, im Detail und mit hoher Statistik sehr enge Stöße zu vermessen, welche nur einen geringen Anteil des differenziellen Wirkungsquerschnittes ausmachen. Wenn der Stoßparameter kleiner als die Ausdehnung des Moleküls ist, so kann man die Streuung an jedem der beiden molekularen Zentren als eigenen Reaktionspfad beschreiben und erwartet Interferenzen zwischen diesen. Mit der guten Statistik und der sehr guten Auflösung, die wir erreichen konnten, zeigen die Daten deutlich reichere Details, als man das von einem einfachen optischen Doppelspalt erwartet. Wir konnten die Details des Interferenzmusters quantitativ sehr gut mit einem einfachen Modell beschreiben, das in Erweiterung des einfachen optischen Doppelspaltes zusätzliche Beiträge zur Phase berücksichtigt. Diese resultieren aus dem quantenmechanischen Charakter des „Spaltes", dem Masse- und Energieverlust des gestreuten Objektes aufgrund des Elektronentransfers und der damit verbundenen Änderung der De-Broglie-Wellenlänge. Die Pilotmessungen zu diesem Projekt wurden an der COLTRIMS-Apparatur an der EZR- lonenquelle durchgeführt. Durch die Nutzung und Weiterentwicklung des neuen Messplatzes konnte der geplante Umbau der COLTRIMS-Apparatur an der EZR-Ionenquelle entfallen. Stattdessen wurde an dieser Apparatur in parallel durchgeführten Messungen ein anderer Aspekt dieses Projektes behandelt: In langsamen Stößen von Ar8+-Ionen mit C02-Molekülen wurden die Mechanismen untersucht, welche zur vollständigen Fragmentation des Moleküls in ein C+-Ion und zwei 0+-Ionen führen. Ziel dieser Untersuchung war es, den Zusammenhang zwischen der Geometrie eines Moleküls und der Impulsverteilung der Fragmente zu zeigen. Dabei wurde ein hoher Anteil an mehrstufigen Aufbrüchen gefunden, bei denen die Geometrie des Moleküls beim Aufbruch nicht erhalten ist. Durch Selektion der deponierten Energie ist es uns gelungen, die verschiedenen Aufbruchsarten des Moleküls zu steuern.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Intemational Atomic Physics Workshop vom 24. bis 28.11.2008 in Dresden. Young-type interference in collisions between hydrogen molecular ions and helium
- Young-Type Interference in Collisions between Hydrogen Molecular Ions and Helium Phys. Rev. Lett. 101,173202 (2008)
L. Ph. H. Schmidt, S. Schössler, F. Afaneh, M. Schöffler, K. E. Sdebing, H. Schmidt- Böcking, and R. Dörner
- DAMOP vom 19. bis 23. Mai 2009 in Chariottesville, Virginia,USA Vortrag im Rahmen der Focus Session „Collision-induces States in Moledules" (K2.00007)
- ISIAC vom 17. bis 20. Juli 2009 in Norfolk, Virginia, USA Young-type interference in collisions between Helium and molecular Hydrogen ions
- Fragmentation Dynamics of COz * Investigated by Multiple Electron Capture in Collisions with Slow Highly Charged Ions, Phys. Rev. Lett. 104, 103201 (2010)
N. Neumann, D. Hant, L. Ph. H. Schmidt, J. Titze, T. Jahnke, A. Czasch, M. S. Schöffler, K. Kreidi, O. Jagutzki, H. Schmidt-Böcking, and R. Dörner
