Analiza laserski inducirane plazme vremenskim masenim spektrometrom

U ovom radu prikazan je dizajn i svojstva izrađenog ionskog masenog spektrometra, koji radi metodom mjerenja vremena preleta iona (VMS). Svojstva VMS-a utvrđivana su kalibracijom u kojoj je kao izvor iona korištena plazma nastala laserskom ablacijom poznatih materijala mete. Pokazano je da se teorijska konstanta C VMS-a, koja je dana geometrijom i naponima na osnovu jednadžbi (2.7-2.11), i konstanta koja se dobije prilagodbom na kalibracijska mjerenja (5.1-5.2) vrlo dobro slažu (5.3). U tim mjerenjima uočilo se i nesistematsko odstupanje od kalibracijske jednadžbe (slika 5.3). Na osnovi daljnje analize koja je uključivala: mjerenje napona na nosaču mete i promjene udaljenosti mete od osi VMS-a, zaključilo se da plazma nastala laserskom ablacijom utječe na ekstrakcijsko polje VMS-a , a time i na njegov rad. Pokazano je da se taj efekt smanjuje smanjenjem napona na elektrodama VMS-a, te je predložen novi dizajn uređaja u kome se očekuje da bi utjecaj plazme na ekstrakcijsko polje bio minimalan. Također se analizirao utjecaj snage lasera i svojstva površine mete na dobivene spektre VMS-a. Zaključilo se da snaga lasera utječe na način da smanjenje snage vodi povećanju rezolucije VMS-a i smanjenju parazitskih fotonskih vrhova u spektru VMS-a. Ova ovisnost vrijedi do minimalne granične snage laserskog pulsa koja je potrebna za stvaranje plazme. Pokazalo se da bitan utjecaj na spektar VMS-a imaju onečišćenja na površini mete na kojoj se izvodi ablacija. Ta onečišćenja dolaze od taloženja materijala nastalih pri ablaciji drugih materijala mete i od zaostalih elemenata u vakuumskoj komori. Izrađeni uređaj i rezultati iznešeni u ovom diplomskom radu, uz već postojeće detekcijske metode, biti će korišteni u daljnjem radu Laboratorija za nanosekundnu lasersku spektroskopiju sa ciljem stvaranja i detekcije novih molekula u plazmi nastaloj laserskom ablacijom. Također se planira primjena VMS-a kao detekcijske metode na izučavanje procesa u molekularnim snopovima.