Ionok kölcsönhatásai biológiailag aktív molekulákkal és szigetelő nano-strukturákkal = Interactions of Ions with Biologically Active Molecules and Nano Structures

Juhász, Zoltán (2009) Ionok kölcsönhatásai biológiailag aktív molekulákkal és szigetelő nano-strukturákkal = Interactions of Ions with Biologically Active Molecules and Nano Structures. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 50000_ZJ1.pdf Download (196kB)

Abstract

Az ionterelés jelenségét elsőként mutattuk ki Al2O3 anyagú nanokapillárisokon az ATOMKI ECR ionforrásánál. Egyszerű modelleket állítottunk fel a jelenség értelmezésére. Két dimenzióban tanulmányoztuk a kilépő ionok szögeloszlását és jelentős UV foton kibocsátást figyeltünk meg a kapillárisokból az ion - felület kölcsönhatások eredményeképpen. Kb. 55 mikron hosszú és 10 mikron átmérőjű kapillárisokat állítottunk elő PMMA műanyagból, de ionterelést ilyen kis átmérő-hossz aránynál nem lehetett kimutatni. Külföldi együttműködésben vizsgáltuk PET polimer anyagú kapillárisokon az iontereléshez vezető feltöltődés dinamikáját és kimutattuk az időlegesen kialakuló feltöltött szigetek jelenlétét a kapillárisok belsejében. Vizsgáltuk biológiai szempontból fontos, kis molekulák ionbombázás hatására történő széttöredeződését, nagy és kis ütközési energiákon itthon és francia együttműködésben. Megmértük a különböző molekulatöredékek szög- és energiaeloszlását. Kis energiákon anizotrópiák jelentek meg, melyek a lövedék ion utóhatásainak valamint direkt mag-mag ütközéseknek tulajdoníthatók. Az aszimmetrikus vízmolekula esetében ezektől eltérő típusú anizotrópia is megjelent, orientációs effektusokra utalva a széttöredeződést előidéző elektron befogási folyamatokban. A hasonló szerkezetű H2S molekula esetén nem találtunk ilyen típusú anizotrópiát. A széttöredeződés módja minden vizsgált molekulánál erősen függött a lövedékion töltésétől, elméletileg egyelőre nem tisztázott okokból. | We observed the ion guiding phenomena in Al2O3 capillaries for the first time at the ECR ion source in ATOMKI. We developed simple models in order to explain the phenomena. The angular distribution of the transmitted ions was studied in two dimensions. Significant UV emission was observed as a result of ion-surface interactions. Nanocapillaries with a length of 55 micron and a diameter of ~10 micron were produced of PMMA polymer. At this aspect ratio ion guiding was not found. We studied the charging-up dynamics of PET polymer capillaries within an international collaboration. Evidence for temporary, charged patches developing in the capillaries has been found. We studied ion impact induced fragmentation of small molecules of biological relevance at low and high impact energies at our institute and in French collaboration. The energy and angular distributions of the different molecule fragments were measured. Anisotropies have been found at low energies due to post collision and binary encounter effects. Another type of anisotropy was found for the asymmetric H2O molecule indicating the presence of orientation effects in the electron capture processes that lead to fragmentation. For H2S with a similar structure, such anisotropy was not found. The way of fragmentation strongly depends on the projectile charge for all the investigated molecules. This is not fully understood theoretically.

Actions (login required)

Edit Item