Ionization of Helium Atoms by Triply Charged Metal Atoms during Laser Ablation of Metals in Superfluid Helium

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The applicability of laser ablation of metal targets for obtaining triply charged ions of metal atoms, including low-melting metals, has been experimentally demonstrated. By analyzing the luminescence spectra of a plasma plume during laser ablation of a metal target immersed in superfluid helium, the main channel for the formation of helium ions in plasma at a laser beam power density below the breakdown threshold of the helium medium has been determined. It has been shown that the ionization of helium atoms occurs in two steps, the formation of the HeM3+ ionic complex and the dissociation of the complex via its interaction with a metal atom.

About the authors

R. E. Boltnev

Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences; Branch of Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: boltnev@gmail.com
Moscow, 125412 Russia; Chernogolovka, Moscow oblast, 142432 Russia

A. V. Karabulin

Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences; Federal Research Center for Problems of Chemical Physics and Medicinal Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: irkrush@gmail.com
Moscow, 125412 Russia; Chernogolovka, Moscow oblast, 142432 Russia

I. N. Krushinskaya

Branch of Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: irkrush@gmail.com
Chernogolovka, Moscow oblast, 142432 Russia

A. A. Pelmenev

Branch of Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: irkrush@gmail.com
Chernogolovka, Moscow oblast, 142432 Russia

V. I. Matyushenko

Branch of Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: irkrush@gmail.com
Chernogolovka, Moscow oblast, 142432 Russia

References

  1. NIST Atomic Spectra Database, NIST Standard Reference Database 78, https://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/ionEnergy.html
  2. Schmidt J., Gavioso R., May E., Moldover M. // Phys. Rev. Lett. 2007. V. 98. № 25. P. 254504.
  3. Hughes J.M., von Nagy-Felsobuki E.I. // Eur. Phys. J. D. 1999. V. 6. № 2. P. 185.
  4. Grandinetti F. // Int. J. Mass Spectrom. 2004. V. 237. № 2–3. P. 243.
  5. Wilson D.J.D., Marsden C.J., von Nagy-Felsobuki E.I. // Chem. Phys. 2002. V. 284. № 3. P. 555–563.
  6. Wilson D.J.D., Marsden C.J., von Nagy-Felsobuki E.I. // Phys Chem Chem Phys. 2003. V. 5. № 2. P. 252–258.
  7. Wesendrup R., Pernpointner M., Schwerdtfeger P. // Phys. Rev. A. 1999. V. 60. № 5. P. R3347–R3349.
  8. Müller E.W., Tsong T.T. // Prog. Surf. Sci. 1974. V. 4. P. 1–139.
  9. Tsong T.T., Kinkus T.J. // Phys. Scr. 1983. V. T4. P. 201–203.
  10. Karabulin A.V., Matyushenko V.I., Khodos I.I. // High Energy Chem. 2022. V. 56. № 6. P. 493–498.
  11. Sirisky S., Yang Y., Wei W., Maris H.J. // J. Low Temp. Phys. 2017. V. 189. № 1–2. P. 53–59.
  12. Buelna X., Popov E., Eloranta J. // J. Low Temp. Phys. 2017. V. 186. № 3–4. P. 197–207.
  13. Benderskii A.V., Zadoyan R., Schwentner N., Apkarian V.A. // J. Chem. Phys. 1999. V. 110. № 3. P. 1542–1557.
  14. Atrazhev V.M., Shakhatov V.A., Boltnev R.E., Bonifaci N., Aitken F., Eloranta J. // High Temp. 2017. V. 55. № 2. P. 165–173.
  15. Cabalín L.M., Laserna J.J. // Spectrochim. Acta Part B At. Spectrosc. 1998. V. 53. № 5. P. 723–730.
  16. Torrisi L., Gammino S., Andò L., Làska L. // J. Appl. Phys. 2002. V. 91. № 7. P. 4685–4692.
  17. Wu D., Mao X., Chan G.C.-Y., Russo R.E., Zorba V., Ding H. // J. Anal. At. Spectrom. 2020. V. 35. № 4. P. 767–775.
  18. Wu D., Chan G.C.-Y., Mao X., Li Y., Russo R.E., Ding H., Zorba V. // Plasma Sci. Technol. 2021. V. 23. № 9. P. 095505.
  19. Saxena A.K., Singh R.K., Joshi H.C. // Plasma Sources Sci. Technol. 2021. V. 30. № 3. P. 035016.
  20. Wright T.G., Lee E.P.F. // Chem. Phys. Lett. 2004. V. 383. № 1–2. P. 1–5.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (539KB)
3.

Download (144KB)
4.

Download (251KB)
5.

Download (115KB)

Copyright (c) 2023 Р.Е. Болтнев, А.В. Карабулин, И.Н. Крушинская, А.А. Пельменёв, В.И. Матюшенко

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».