Neue Technologien in der Kaltchemie
Coulomb-Kristalle bilden sich, wenn Atomionen auf den Punkt der Bildung einer Kristallgitterstruktur heruntergekühlt werden. Sie bieten den Wissenschaftlern ein einzigartiges Medium zum Studium von kalten Ionen-Molekül-Reaktionen. Das von der EU finanzierte Projekt ROCMI (Reactions of cold molecular ions) zielte darauf ab, erstmals genaue experimentelle Daten über derartige Reaktionen zu liefern. Zuerst entwickelten die Forscher eine lasergestützte Kühltechnik und danach weitere Verfahren zur Untersuchung der kalten Reaktionen. Ihr erstes Verfahren, die DIT-Massenspektrometrie (digital ion trap, digitale Ionenfalle), ermöglicht eine präzise Messung des Masse-/Ladungsverhältnisses und der Proportionen der einzelnen Spezies innerhalb eines Kristalls. Für Fälle, in denen die DIT nicht geeignet ist, entwickelten die Forscher das Verfahren der sogenannten gedämpften Kosinusfalle (damped cosine trap, DCT), die eine ausgezeichnete Detektionseffizienz und Massenauflösung zeigte. Mit Hilfe dieser Verfahren konnten die Forscher die Reaktion zwischen Xenonionen und neutralen Ammoniakmolekülen analysieren. Ziel war, den Einfluss der Kollisionsenergie auf Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten und Produktbildung zu untersuchen. Die in dieser Untersuchung gewonnenen Erkenntnisse werden dazu beitragen, strenge Richtwerte bereitzustellen, an denen theoretische Modelle getestet werden könnten. Untersuchungen in dieser Richtung gewährleisten zudem, dass die europäische Wissenschaftsgemeinschaft an der Spitze der kaltchemischen Forschung bleibt.
Schlüsselbegriffe
Kaltchemie, Ionen, Coulomb-Kristalle, Ionenmolekülreaktionen, ROCMI
