पार आणविक किरण

क्रॉस्ड आणविक बीम प्रयोग रासायनिक प्रयोग हैं जहां रासायनिक प्रतिक्रियाओं की गतिशीलता (भौतिकी) का अध्ययन करने के लिए परमाणुओं या अणुओं के दो बीम एक साथ टकराते हैं, और अलग-अलग प्रतिक्रियाशील टकरावों का पता लगा सकते हैं।

तकनीक
पार किए गए आणविक बीम उपकरण में, गैस-चरण परमाणुओं या अणुओं के दो संमिलित बीम, प्रत्येक बीम के भीतर टकरावों को अनदेखा करने के लिए पर्याप्त पतला होता है, एक निर्वात कक्ष में प्रतिच्छेद करता है। परिणामी उत्पाद अणुओं की दिशा और वेग तब मापा जाता है, और अक्सर मास स्पेक्ट्रोमेट्री डेटा के साथ जोड़ा जाता है। ये डेटा अनुवाद (भौतिकी), कोणीय गति और उत्पाद अणुओं के कंपन सामान्य मोड के बीच ऊर्जा के विभाजन के बारे में जानकारी देते हैं।

इतिहास
क्रास्ड मॉलिक्यूलर बीम तकनीक डडले हर्शबैक और युआन टी. ली द्वारा विकसित की गई थी, जिसके लिए उन्हें 1986 में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। जबकि तकनीक का प्रदर्शन 1953 में ओक रिज राष्ट्रीय प्रयोगशाला  के टेलर और शेल्डन डेट्ज द्वारा किया गया था। हर्शबैक और ली ने उपकरण को परिष्कृत किया और अभूतपूर्व विस्तार से गैस-चरण प्रतिक्रियाओं की जांच शुरू कर दी।

शुरुआती क्रास्ड बीम प्रयोगों ने क्षार धातुओं जैसे पोटैशियम,  रूबिडीयाम  और सीज़ियम की जांच की। जब बिखरे हुए क्षार धातु के परमाणु गर्म धातु के फिलामेंट से टकराते हैं, तो वे आयनित हो जाते हैं, जिससे एक छोटा विद्युत प्रवाह बनता है। क्योंकि यह पता लगाने का तरीका लगभग पूरी तरह से कुशल है, तकनीक काफी संवेदनशील थी।  दुर्भाग्य से, यह सरल पहचान प्रणाली केवल क्षार धातुओं का पता लगाती है। मुख्य समूह तत्वों का विश्लेषण करने के लिए पता लगाने की नई तकनीकों की आवश्यकता थी।

धातु फिलामेंट के माध्यम से बिखरे हुए कणों का पता लगाने से कोणीय संभाव्यता वितरण का अच्छा संकेत मिलता है लेकिन गतिज ऊर्जा के प्रति कोई संवेदनशीलता नहीं होती है। गतिज ऊर्जा वितरण में अंतर्दृष्टि प्राप्त करने के लिए, प्रारंभिक पार किए गए आणविक किरण उपकरण ने टक्कर केंद्र और डिटेक्टर के बीच स्थित स्लॉटेड डिस्क की एक जोड़ी का उपयोग किया। डिस्क की घूर्णन गति को नियंत्रित करके, केवल एक निश्चित ज्ञात वेग वाले कण ही ​​गुजर सकते हैं और उनका पता लगाया जा सकता है। वेग, कोणीय वितरण और बिखरी हुई प्रजातियों की पहचान के बारे में जानकारी के साथ, सिस्टम की गतिशीलता के बारे में उपयोगी जानकारी प्राप्त की जा सकती है।

बाद के सुधारों में केवल रुचि के उत्पादों का चयन करने के लिए चतुष्कोणीय द्रव्यमान विश्लेषक का उपयोग शामिल था, साथ ही समय-की-उड़ान मास स्पेक्ट्रोमेट्री|समय-की-उड़ान मास स्पेक्ट्रोमीटर गतिज ऊर्जा के आसान माप की अनुमति देते हैं। इन सुधारों ने यौगिकों की एक विशाल सरणी का पता लगाने की अनुमति दी, जो सार्वभौमिक पार आणविक बीम उपकरण के आगमन को चिह्नित करता है।

गैसों को समतल करने के लिए डी लवल नोजल को शामिल करने से प्रयोगों की विविधता और दायरे का विस्तार हुआ, और बीम को उत्तेजित करने के लिए लेज़रों के उपयोग (या तो प्रभाव से पहले या प्रतिक्रिया के बिंदु पर) ने इस तकनीक की प्रयोज्यता को और व्यापक बना दिया।

यह भी देखें

 * आणविकता