Seções de choque de fotoabsorção e espectrometria de massas para a molécula de trimetil fosfato na região de energia do ultravioleta de vácuo

Abstract

Apresentamos um estudo experimental sobre o processo de fotoabsorção em moléculas de trimetil fosfato (TMP) na região de energia do ultravioleta de vácuo. Foram determinadas as seção de choque de fotoabsorção e o rendimento de ionização na faixa de energia entre 12,0 e 21,45 eV. As medidas foram realizadas usando uma dupla câmara de ionização. A partir dessas medidas foi possível obter dados absolutos para a seção de choque de fotoionização e de decaimento neutro. Também foram estudados os canais de ionização dissociativa para algumas energias selecionadas utilizando espectroscopia de massa por tempo de voo. Os produtos iônicos detectados foram C3H9O4P+, C3H8O4P+, CH3O4P+, C2H7O3P+, CH4O3P+, CH5O2P+, CH4O2P+ e CH3+. Através da razão entre as áreas dos picos presentes nos espectros de massa e usando os dados obtidos para a fotoionização foi possível determinar em escala absoluta a seção de choque de formação dos cátions observados. Foram observados a presença de dois estados metaestáveis associados aos íons C3H9O4P+ e C2H7O3P+. Para investigar as propriedades destes estados, foi proposto um modelo para fazer o ajuste dos picos presentes nos espectros de massa referentes a esses fragmentos. Com isso foi possível obter a vida média desses estados, além de quantificar em escala absoluta a formação desses estados. As vidas médias estimadas foram (152±6) ns e (248±30) ns para os fragmentos C3H9O4P+ e C2H7O3P+, respectivamente.<br>

Abstract : In this work we report an experimental study on the photoabsorption of trimethyl phosphate (TMP) molecules in the vacuum-ultraviolet energy range. Absolute photoabsorption cross sections and photoionization yields are measured and reported in the (12-21.45) eV energy range. The photoionization and neutral-decay cross sections in absolute scale are also derived and reported. The measurements were performed using a double-ion-chamber technique. In addition, the ionic dissociation in the same energy range has been studied by time-of-flight mass spectrometry. The detected product cations are C3H9O4P+, C3H8O4P+, CH3O4P+, C2H7O3P+, CH4O3P+, CH5O2P+, CH4O2P+ and CH3+. The observed ionic branching ratios are converted in absolute scale by using the measured photoionization cross sections. The presence of two ionic metastable states corresponding to the C3H9O4P+ and C2H7O3P+ fragments are reported. To get information about these states has been proposed a model to fit the peaks in the mass spectra. With this procedure was possible to find the mean life time and to obtain, in absolute scale, the cross section of these metastable states. The metastable ion mean live were estimated in (152 ± 6) ns and (248 ± 30) ns to the C3H9O4P+ and C2H7O3P+ fragments, respectively.