Chemical reactions and charge-transfer processes in the system CO2 2+ + D2 were investigated in crossed-beam scattering experiments. Theoretical calculations of stationary points on the dication potential energy surface (CO2D2)2+ were carried out to complement the experiments. The main ion products identified were CO2D+, COD, CO2 +, CO+, and O+. The relative cross sections for reactions with D2 (H2) were in the ratio CO2 +:COD+:CO2D+ = 100:10:1 and were almost independent of the collision energy over the range 0.5−4 eV (center-of-mass, C.M.). The chemical product CO2D+ was formed in a nondissociative chemical reaction leading to CO2D+ + D+ through two channels that released different amounts of translational energy via decomposition of intermediates (CO2D2)2+; the high translational energy release channel (peak value at 4 eV) is consistent with the energetics of formation of a D−C-bonded isomer DCO2 +, which dissociates further to form DCO+ + O. The charge-transfer product CO2 + is formed prevailingly in the excited states A and B; a small amount is also formed by further dissociation of the product CO2D+ (formed in the low translational energy release channel, presumably in an excited state) to CO2 + + D. The product CO+ results from two different processes:  from charge transfer leading to CO2 +(C2Σg +) + D2 + and predissociation of the C state to CO+(X2Σ+) + O(3P) and from spontaneous dissociation of the projectile CO2 2+ (vibrationally excited to its predissociation barrier) to CO+ + O+.

The beam scattering method was used to investigate non-dissociative single-electron charge transfer between the molecular dication CO22+ and Ar or Ne at several collision energies between 3-10 eV (centre-of-mass, c.m.). Relative translational energy distributions of the product ions showed that in the reaction with Ar the CO2+ product was mainly formed in reactions of the ground state of the dication, CO22+(X3Σg-), leading to the excited states of the product CO2+(A2Πu) and CO2+(B2Σu+). In the reaction with Ne, the largest probability had the process from the reactant dication excited state CO22+(1Σg+) leading to the product ion ground state CO2+(X2Πg). Less probable were processes between the other excited states of the dication CO22+, (1∆g), (1Σu-), (3∆u), also leading to the product ion ground state CO2+(X2Πg). Using the Landau-Zener model of the reaction window, relative populations of the ground and excited states of the dication CO22+ in the reactant beam were roughly estimated as (X3Σg):(1∆g):(1Σg+):(1Σu-):(3∆u) = 1.0:0.6:0.5:0.25:0.25.

Mit 23 Abbildungen InhaltsubersichtThe transmission of ions through the quadrupol mass filter which depends on the initial energy of ions, the total pressure in the analyser system and other parameters are described. Theoretical solution of this problem makes possible the construction of spectrometer for such pressures, where the dependence of the ion current on partial pressures of gas mixture measured ie linear. EinleitungDie E'rage des Einflusses der Streuung eines Ionenstrahls an den Atomen des Restgases ist bei Massenspektrometern aktuell, besonders bei denen, welche bei hoheren Drucken im Analysatorsystem zu arbeiten erlauben. Die Quadrupol. spektrometer, mit denen sich diese Arbeit beschaftigt, ermoglichen e8, %das Gas bei verhiiltnismiiBig hohen Drucken zu analysieren. Bei einem Totaldruck von p , 5 10-3 Torr kann man bei Quadrupolspektrometern mit einem Auflosungsvermogen von MIAM w 70 nach [l] sogar die Massen 1 4 und 15 bei p M 10-2Torr unterscheiden (bei Benutzung einer PmNIwa-Ionenquelle). Eine wichtige GroBe, die das Quadrupolspektrometer charakterisiert, ist seine Transmission, die als Verhiiltnis des Ionenstromes, gemessen am Kollektor, zum Ionenstrom am Eingang ins Analysatorsystem T, = I k~i I o~i fur die Masse Mi, fur deren Obertragung die Apparatur eingestellt ist, definiert wird. Die Transmission ist abhiingig vom Durchmesser der EinlaBnadel ro, der die Anfangsbedingungen xo, yo festlegt und von den Radialkomponenten der Ionengeschwindigkeiten beim Eintritt ins Quadrupolfeld x,, yo bei gegebenem Abstand 2rkv der gegeniiberliegenden Stiibe des Analysatsystems, und sie nimmt mit wachsendem Auflosungsvermogen ab. Die Frage der Transmission durch das Quadrupolmassenspektrometer in Abhiingigkeit vom Druck im System wurdo bis jetzt noch nicht geniigend theoretisch gekliirt, und die Schopfer des Spektrometers setzen voraus, daB das Ion, welches im Quadrupolfeld stabil ist, in erster Niiherung diese Eigenschaft nicht einmal nach einem ZusammenstoB mit einem Restgasmolekul iindert [2, 31.Der EinfluB der ZusammenstoBe der Ionen mit den Atomen des Restgases ist wichtig fur die Messung der Partialdrucke von Gasen, somit fur die quantil) Teil 1 und 2 dieser Arbeit bearbeitete P. KUB~OEE, Teil3 P. KVBfEEK und L. MRA-Ann. Physik. 'I.FoIge, Bd. 24 ZEK. Die Rechnungen auf der Rechenmaschine ,,Oh&'' fiihrte J. CERNOHORSK$ aus. 19 $= Wymin(r/rkv) gilt (Abb. 16, l?), ferner setzen wir kl = 2nk fest. KnBfEEK u. M R~Z E K : ZusammenstoBe der Ionen im Q u a d r u p o l m a s s e n s p m e t e r 313 Zur Bestimmung von I , = I,(?),) ist es notig, das Integral auf der rechten Seite der Beziehung (92) fur verschiedene p, zu berechnen. Die Darstellung der Funktionen, die hinter dem Integralzeichen in (92) fiir verschiedene p,, Z,, A auftreten, sind in Abb.18, 19 fur Ar, C (I, = 0,5 m = > I , m 0,G m, Vex, = 300 V, v = l , G MHz) gegeben. Wenn wir ein festes r, wilhlen und diese Funktio-Abb.16. Der Verlauf der Funktion wm,,,(x/rks) fur

Abstract:We have performed translational-spectroscopical measurements on single electron capture (SEC) by impact of slow (impact energy ≤ 1 keV) doubly charged ions on dinuclear molecules. For impact of C 2+ and N 2+ ions the influence of their metastable fractions on the SEC probability has been studied. For impact of 4 He 2+ on O 2 and CO direct and dissociative SEC have been investigated. For all collision systems studied the principal SEC channels can be explained by the "reaction window" which results from multichannelLandau-Zener treatments for the collisional quasimolecules.