Іонізація молекул фруктози електронним ударом

Abstract

Масспектрометричним методом досліджено процеси іонізації молекул фруктози при взаємодії з електронами. Вперше експериментально виміряні потенціал іонізації, енергії появи та повний переріз іонізації. Методами Хартрі—Фока (HF) й теорії функціоналу густини (DFT) розраховано енергетичні структури D- та L-форм молекули фруктози. За повними енергіями молекули та її позитивного іону (адіабатичне наближення) та за енергією зв’язку HOMO молекулярної орбіталі (МО) оцінено потенціал іонізації молекули. Розраховано перерізи однократної іонізації молекули за напівкласичним Binary-Encounter-Bethe (BEB) та класичним Гризінського (Gryz) наближеннями. За Gryz-DFT припороговим перерізом нормовано виміряний відносний повний переріз. Проведена оцінка внесків у Gryz-DFT переріз від валентних HOMO, HOMO-1, HOMO-2 МО.

The ionization processes of fructose molecules in interaction with electrons were investigated by mass spectrometric method. The ionization potential and total ionization cross section were measured experimentally for the first time. The energy structures of the D- and L-forms of the fructose molecule were calculated using Hartree-Fock (HF) and density functional theory (DFT) methods. The ionization potential of a molecule was estimated from the total energies of the molecule and its positive ion (adiabatic approximation) and from the binding energy of the HOMO molecular orbital (MO). The single ionization cross sections of the molecule were calculated using the semiclassical Binar-Encaunter-Bethe (BEB) and classical Gryzinsky (Gryz) approximations. The measured relative total cross section was normalized to a near-threshold Gryz-DFT value. The contributions to the Gryz-DFT cross section from the valence MOs HOMO, HOMO-1, and HOMO-2 are evaluated.