Исследование процессов рассеяния легких частиц при низких энергиях, сопровождаемого квантовыми эффектами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.17, кандидат физико-математических наук Калинин, Антон Владимирович

• Калинин, Антон Владимирович
• кандидат физико-математических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Калинин, Антон Владимирович

Глава 1. Литературный обзор.

Глава 2. Методика эксперимента.

§2.1. Введение.

§2.2. Экспериментальные методики.

§2.3. Экспериментальная установка.

2.3.1 Источник.

2.3.2 Модулятор.

2.3.3 Ячейка рассеяния.

2.3.4 Дифракционная решетка.

2.3.5 Детектор.

§ 2.4. Обработка сигнала

§2.5. Методика юстировки.

Глава 3. Определение размера кластеров гелия.

§3.1. Экспериментальные результаты

§3.2. Метод определения длины связи частиц при 0'=0.

§3.3. Метод определения длины связи частиц при 0' ^0.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование процессов рассеяния легких частиц при низких энергиях, сопровождаемого квантовыми эффектами»

Актуальность темы. Исследования динамики рассеяния атомных и молекулярных пучков являются основным источником сведений о межатомных и межмолекулярных потенциалах взаимодействия. Прогресс, достигнутый в этих исследованиях, позволил построить, для ряда систем, поверхности потенциальной энергии, с высокой точностью описывающие динамическое поведение, включая упругое и неупругое рассеяние, а также динамику элементарных химических реакций. Одним из наиболее интересных, но пока еще мало исследованных направлений является исследование образования и свойств слабо связанных кластеров атомов и молекул, содержащих два и более атомов в агрегате. К таким кластерам в первую очередь относятся агрегаты типа Нег, Нез и Не4, энергия связи в которых составляет десятки миликельвинов. Именно это обстоятельство вызывает наибольшие сложности исследования таких кластеров. Поэтому особую актуальность представляет разработка и использование неразрушающих методов исследования слабо связанных кластеров с использованием волновых свойств атомно-молекулярных систем. Такой метод использует явления дифракции и интерференции волн де Бройля на наноструктурных трансмиссионных решетках с последующей регистрацией соответствующих частиц масс-спектрометрическими методами.

Актуальность темы в значительной мере обусловлена разработкой высокоэффективного детектора дифрагирующих частиц, позволяющего значительно увеличить чувствительность метода и расширить диапазон его применения.

Целью работы являлось исследование свойств кластеров гелия с использованием их квантово-механических свойств, а также совершенствование неразрушающего метода. Для достижения поставленной цели ставились задачи:

• Экспериментальное определение размеров и энергии связи небольших кластеров димера и тримера гелия 4Не.

• Определение полных сечений рассеяния атомов, димеров, тримеров и тетрамеров гелия на криптоне.

• Разработка детектора дифрагирующих на наноструктурных решетках частиц с высокой эффективностью ионизации нейтральных атомов гелия электронным ударом.

Научная новизна работы состоит в следующем:

• Трансмиссионная дифракционная решетка в сочетании с масс-спектро-метрическим детектором нейтральных частиц обеспечивают новый нераз-рушающий метод детектирования слабо связанных кластеров гелия, обладающий высокой точностью и чувствительностью.

• Из измерений дифракции димеров гелия в пучке, тангенциально падающем на плоскость решетки, определена максимальная длина связи в ди-мере, равная 45(+5/ — 6) A b соответствующая энергии связи 1.77 ± 0, 2 мК.

• Предложена модификация метода, увеличивающая разрешающую способность дифракционной картины и позволяющая увеличить точность измерения средней длины связи между парами атомов в димере, а также тримере гелия.

• Впервые измерены длины связей в тримерах гелия. Средняя длина связи атомов в тримере гелия составляет 14(+5/ — 7) А.

• Полное сечение рассеяния димеров Не2 на атомах Кг в 2 - 2.8 раза больше сечения рассеяния на атомах.

• Предложена конструкция нового источника ионов детектора рассеяния с эффективностью по атомарному гелию ~ 1 • Ю-3 ион/атом.

Исследования проводились по планам НИР Института энергетических проблем химической физики (ИНЭП ХФ) РАН.

Научная и практическая ценность работы. Дифракция тяжелых частиц на наноструктурных дифракционных решетках в сочетании с масс-спектрометрическим детектором продуктов рассеяния молекулярного пучка представляет уникальный неразрушающий метод детектирования и анализа слабо связанных кластеров. Это обстоятельство дает принципиальную возможность исследования любых слабо связанных лабильных комплексов, в том числе и промежуточных, что открывает большие перспективы исследования механизмов неупругих и химических процессов, таких, как, например, рекомбинация, динамика которых практически не исследована. Полученные экспериментальные данные показывают надежность и высокую точность получаемых результатов, особенно при использовании неперпендикулярной ориентации вектора скорости пучка к плоскости решетки (далее нетангенциальная ориентация). Это открывает перспективу нового подхода к исследованиям механизма процессов в газовой фазе. Измерения сечений рассеяния (димеров, тримеров и тетрамеров на криптоне) и их зависимостей от скоростей частиц выдвигают задачу точного квантового расчета процессов с участием кластеров Не. Разработка нового источника ионов с рекордно высокой эффективностью по гелию позволяет существенно повысить чувствительность метода и его разрешающую способность, что существенно расширяет не только возможности метода, но и класс исследуемых систем.

Основные положения, выносимые на защиту:

• Надежный и точный неразрушающий метод исследования слабо связанных кластеров гелия, основанный на квантово-механических свойствах атомов и молекул.

• Модифицированный метод получения дифракционной картины на трансмиссионных дифракционных решетках, повышающий его чувствительность и разрешающую способность.

• Рассеяние атомов криптона на димерах Нег в рамках классических представлений осуществляется независимо на обоих составляющих димер атомах гелия, как если бы эти атомы не были связаны между собой.

• Новый масс-спектрометрический детектор газодинамического молекулярного пучка и продуктов его рассеяния со стабильной вероятностью ионизации и незначительным фоновым сигналом на массе атомарного гелия. Достигнутая эффективность ионизации по газодинамическому пучку атомарного гелия составляет 1 • 10 3 ион/атом.

Апробация работы. Результаты диссертации докладывались на следующих конференциях и симпозиумах: Spring Meeting of German Physical Society, Hannover, Germany, 24-28 марта 2003 г., XXIII International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collision, Stockholm, Sweden, 23-29 июля 2003 г., Spring Meeting of German Physical Society, Munich, Germany, 22-26 марта 2004 г., 2-ой Международный Семинар-школа "Масс-спектрометрия в химической физике, биофизике и экологии", Звенигород, Россия, 4-7 октября 2004г. Материалы работы были опубликованы в трех статьях в рецензируемых журналах Physical Review Letters, Journal of Chemical Physics и Физико-химическая кинетика в газовой динамике.

Личный вклад автора. Все работы, в которых опубликованы результаты диссертации, написаны в соавторстве с коллегами. Все оригинальные результаты, приведенные в диссертации и вынесенные на защиту, получены лично автором, либо при его определяющем участии.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы, содержащего 129 наименований.

Заключение диссертации по теме «Химическая физика, в том числе физика горения и взрыва», Калинин, Антон Владимирович

Выводы из результатов, представленных в диссертации, могут быть сформулированы следующим образом:

• Дифракция тяжелых частиц — атомов и молекул — на наноструктурных трансмиссионных решетках является хорошей основой для создания точного и неразрушающего метода исследования слабо связанных атомных агрегатов.

• Метод использован для определения длины связи в димерах и тримерах гелия. С учетом Ван-дер-Ваальсового взаимодействия димеров с решеткой при тангенциальном падении пучка частиц на решетку средняя длина связи составляет 45(+5/ — 6) А при прочности связи 1.77 ± 0.2 мК, что согласуется с расчетными значениями этих величин.

• Для увеличения разрешающей способности дифракционной картины предложена модификация метода, состоящая в повороте плоскости решетки по отношению к вектору скорости частиц в пучке и соответствующий метод обработки экспериментальных данных. Модифицированный метод позволил измерить средние длины связей пар атомов в тримерах гелия, которые составляют 14(+5/ — 7) А. Модифицированный метод обладает не только более высокой разрешающей способностью, но и большей точностью измерений, чем при использовании тангенциальной ориентации пучка к плоскости решетки.

• Полное сечение рассеяния димеров He2 на атомах криптона (в диапазоне относительных скоростей 250 - 800 м/с) близко по величине к удвоенному сечению рассеяния на атомах Не. Сечения рассеяния тримеров и тетрамеров на атомах криптона в том же диапазоне относительных скоростей изменяются от 2 до 2,8 и от 2 до 3 значений сечения атомов Не, соответственно. Для описания сечений рассеяния тримеров и тетрамеров была использована модель "затенения", разработанная Глаубером для описания рассеяния нейтронов на ядрах дейтерия. Модель модифицирована для учета процессов, связанных с наличием трех частиц в случае тримера и четырех частиц в случае тетрамера. Более точное рассмотрение процессов рассеяния и, в частности, эффекты прохождения атомами криптона через димер без его разрушения возможно только на основе точного квантового расчета, который в настоящее время не доступен.

• Предложена и реализована конструкция нового ионизатора с продольной ионизацией нейтральных частиц электронным ударом, обладающая минимальным фоном на массе 4 а.е.м. Эффективность ионизации по гелию составляет ~ 1 • 103 ион/атом и является в настоящее время лучшей из известных в литературе. Ионизатор предназначен для использования в составе детектора на установках с дифракционными решетками. Предложенная конструкция может быть использована в качестве высокоэффективного ионизатора для магнитных и квадрупольных масс-спектрометров.

Заключение

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Калинин, Антон Владимирович, 2005 год

1. Горелик Г. С. Колебания и волны.— Москва: Государственное издательство физико-математической литературы, 1959.

2. Евланов Е. Н., Зубков Б. В. Ионные источники квадрупольного масс-спектрометра для регистрации молекулярных пучков / Е. Н. Евланов, Б. В. Зубков, Ю. В. Лебедев, С. Н. Подколзин // Приборы и техника эксперимента. — 1983. — № 6. — С. 140—142.

3. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. Квантовая механика. — Москва: Наука, 1976.

4. Ландсберг Г. С. Оптика. — Москва: Наука, 1976.

5. Леонас В. Б., Русин Л. Ю. Исследования элементарных химических реакций в молекулярных пучках // Химия высоких энергий. — 1972.— №6 (З).-С. 203-215.

6. Маергойз А. И. и др. Динамика образования ионов пристолкновительной диссоциации двухатомных молекул / А. И. Маергойз, Е. Е. Никитин, JI. Ю. Русин // Химия плазмы. 1985. - № 12. — С. 3.

7. Русин JI. Ю. Экспериментальные методы иследования элементарных процессов в молекулярных пучках // Итоги науки и техники. — 1988. — №. 18. С. 109-216.

8. Тамм И. Е. Основы теории электричества. — Москва: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1956.

9. Adams С. S. et al. Atom optics / С. S. Adams, M. Sigel, J. Mlynek // Phys. Rev- 1994. Vol. 240. - P. 143-210.

10. Ardenne M. v. Tabellen zur Angewandten Physik. — Berlin: Veb Deutscher Verlag der Wissenschaften, 1962. — Vol. 2. — 21 p.

11. Arndt M. et al. Observation of a zero-energy resonance in Cs-Cs collision / M. Arndt, M. B. Dahan, D. Guery-Odelin, M. W. Reynolds, and J. Dal-ibard // Phys. Rev. Lett. 1997. - Vol. 79 (4).- P. 625-628.

12. Arndt M. et al. Wave-particle duality of Сво / M. Arndt, O. Nairz, J. Vos-Andreae, C. Keller, G. van der Zouw, A. Zeilinger // Nature. — 1999. — Vol. 401.-P. 680-682.

13. Auerbach D. J. Velocity measurements by Time-of-Flight methods / Atomic and molecular beam methods / Ed. by G. Scoles. — New York: Oxford Univ. Press, 1988.-Vol. l.-P. 362-379.

14. Berman P. Atom Interferometry. — New York: Academic press, 1997.

15. Blatt J. M., Weisskopf V. F. Theoretical Nuclear Physics.— New York: Springer-Verlag, 1979.

16. Bleakney W. A new method of positive ray analysis and its application to the measurement of ionisation potentials in mercury vapor // Phys. Rev. — 1929. Vol. 34 (1). - P. 157-160.

17. Blume D., Greene С. H. Monte carlo hyperspherical description of helium cluster excited states //J. Chem. Phys. 2000. — Vol. 112. - 8053 p.

18. Briihl R. et al. Diffraction of neutral helium clusters: evidence for magic numbers / R. Briihl, R. Guardiola, A. Kalinin, O. Kornilov, J. Navarro, T. Savas, J. P. Toennies // Phys. Rev. Lett.- 2004.- Vol. 92 (18). — P. 185301(1-4).

19. Brink G. O. Electron bombardment molecular beam detector // Rev. Sci. Instrum. 1966. - Vol. 37 (7). - P. 857-860.

20. Broglie L. de Waves and quanta // Nature. — 1923. — Vol. 112. — 540 p.

21. Bruch L. et al. The formation of dimers and trimers in free jet 4He cryogenic expansions / L. Bruch , W. Schollkopf, J. P. Toennies //J. Chem. Phys. — 2002. Vol. 117 (4). - P. 1544-1566.

22. Brunger W. et al. Low-energy lithography, energy control and variable energy exposure / W. Brunger, E.-B. Kley, B. Schnabel, J. Stolberg, M. Zier-bock, R. Plontke // Microelectronic Engineering. — 1995. — Vol. 27 (1-4). — P. 135-138.

23. Buchenau H. et al. Mass spectra and time-of-flight distributions of helium cluster beams / H. Buchenau, E. L. Knuth, J. Northby, J. P. Toennies, C. Winkler // J. Chem. Phys. 1990. - Vol. 92 (11). - P. 6875-6889.

24. Buck U., Meyer H. Electron bombardment fragmentation of ar van der Waals clusters by scattering analysis // J. Chem. Phys. — 1986.— Vol. 84 (9).— P. 4854-4861.

25. Carnal O. et al. Diffraction of metastable helium atoms by a transmission grating / O. Carnal, A. Faulstich, J. Mlynek // Appl. Phys. В. 1991. — Vol. 53. - P. 88-91.

26. Carnal O., Mlynek J. Young's double-slit experiment with atoms: A simple atom interferometer // Phys. Rev. Lett. — 1991. — Vol. 66 (21). — P. 26892692.

27. Carnal O. et al. Image formation with ultracold-neutron waves / O. Carnal, T. Sigel, T. Sleator, H. Takuma, J. Mlynek // Phys. Rev. Lett. — 1980. — Vol. 44 (21).- P. 1400-1403.

28. Carnal O. et al. Imaging and focusing of atoms by a Fresnel zone plate / O. Carnal, T. Sigel, T. Sleator, H. Takuma, J. Mlynek // Phys. Rev. Lett.— 1991.- Vol. 67 (23).- P. 3231-3234.

29. Chaasinski G., Gutowski M. Weak interactions between small systems, models for studing the nature of intermolecular forcrs and challenging problems for ab initio calculations // Chem. Rev. 1988. — Vol. 88. - P. 943-962.

30. Chapman M. S. et al. Optics and interferometry with Na2 molecules / M. S. Chapman, C. R. Ekstrom, T. D. Hammond, R. A. Rubenstein, J. Schmiedmayer, S. Wehinger, D. E. Pritchard // Phys. Rev. Lett.— 1995. Vol. 74 (24). - P. 4783-4786.

31. Chin C. et al. High precision Feshbach spectroscopy of ultracold cesium collisions / C. Chin, V. Vuletic, A. J. Kerman, S. Chu // Nucl. Phis. A. — 2001.-Vol. 684.-p. 641c.

32. Comsa G. et al. Magnetically suspended cross-correlation chopper in molecular beam-surface experiments / G. Comsa, R. David, B. J. Schumacher // Rev. Sci. Instrum. 1981. - Vol. 52. - P. 789-796.

33. Daly. N. R. Scintillation type mass spectrometer ion detector // Rev. Sci. Instrum. 1960. - Vol. 31 (3). - P. 264-267.

34. Davis К. B. et al. Bose-Einstein condensation in a gas of sodium atoms / К. B. Davis, M.-O. Mewes, M. R. Andrews, N. J. van Druten, D. S. Durfee, D. M. Kurn, W. Ketterle // Phys. Rev. Lett.- 1995.- Vol. 75 (22).-P. 3969-3973.

35. Davisson C., Germer L. H. Scattering of electrons by a single crystal of nickel // Nature. 1927. - Vol. 119. - P. 558-560.

36. DeKieviet M. et al. Design and performance of a highly efficient mass spectrometer for molecular beamsc/ M. DeKieviet, D. Dubbers, M. Klein, U. Pieles, C. Schmidt // Rev. Sci. Instrum.- 2000.- Vol. 71 (5).-P. 2015-2018.

37. Deursen A. P. J. van, Reuss J. Experimental investigation of small He clusters // J. Chem. Phys. 1975. - Vol. 63. - P. 4559-4560.

38. Doak. R. B. The assessment of field ionization detectors for molecular beam use // J. Phys.: Condens. Matter. 2004. - Vol. 16. - P. 2863-2878.

39. Doak R. В., Nguyen D. B. Extremely high precision time-of-flight calibration and characterization of experimental limitations of resolution //16 International Symposium on Rarefied Gas Dynamics, 10—16 july. — Pasadena, CA. — 1988.

40. Doak R. B. et al. Towards realisation of a deBroglie microscope: Helium atom focusing using Fresnel zone plates / R. B. Doak, R. E. Grisenti, S. Re-hbein, G. Schmahl, J. P. Toennies, Ch. Woll // Phys. Rev. Lett. 1999. -Vol. 83 (21).- P. 4229-4232.

41. Efimov. V. Energy levels arising from resonant two-body forces in a three-body system // Phys. Lett. B. 1970. - Vol. 33 (8). - P. 563-564.

42. Ekstrom C. R. et al. Atom optics using microfabricated structures / C. R. Ekstrom, D. W. Keith, D. E. Pritchard // Appl. Phys. В. 1992.-Vol. 54 (5).-P. 369-374.

43. Ekstrom C. R. et al. Measurement of the electric polarizability of sodium with an atom interferometer / C. R. Ekstrom, J. Schmiedmayer, M. S. Chapman, T. D. Hammond, D. E. Pritchard // Phys. Rev. A. 1995. - Vol. 51. — P. 3883-3888.

44. Estermann L., Stern O. Beugung von Molekularstrahlen // Z. Physik.— 1930.-Vol. 61.-P. 95-125.

45. Estermann L. et al. Monochromasierung der de Broglie-Wellen von Molekularstrahlen / L. Estermann, R. Frisch, O. Stern // Z. Physik.— 1931. — Vol. 73. 348 p.

46. Forrey R. C. et al. Vibration relaxation of trapped molecules / R. C. Forrey, V. Kharchenko, N. Balakrishnan, A. Dalgamo // Phys. Rev. A. — 1999. — Vol. 59 (3).-P. 2146-2152.

47. Gahler R. et al. Neutron optical tests of nonlinear wave mechanics / R. Gahler, A. G. Klein, A. Zeilinger // Phys. Rev. A.- 1981.— Vol. 23 (4).-P. 1611-1617.

48. Gdanitz R. G. The helium dimer (He2) revisited // Mol. Phys. 2001.— Vol. 99. - p. 923.

49. Gibbs H. M., Commins E. D. Large aperture, high efficiency ion detector // Rev. Sci. Instrum. 1966. - Vol. 37 (10).- P. 1385-1390.

50. Giltner D. M. et al. Atom interferometer based on Bragg scattering fromstanding light waves / D. M. Giltner, W. McGowan, S. A. Lee // Phys. Rev. Lett. 1995.-Vol. 75.- P. 2638-2641.

51. Glauber R. G. Cross sections in deuterium at high energies // Phys. Rev. A. 1955. - Vol. 100 (1). - P. 242-248.

52. Grebenev S. et al. Superfluidity within a small helium-4 cluster: The microscopic andronikashvili experiment / S. Grebenev, J. P. Toennies, A. F. Vilesov // Science. 1998. - Vol. 279 (5359). - P. 2083-2086.

53. Greenberger D. m. The neutron interferometer as a device for illustrating the strange behavior of quantum systems // Rev. Mod. Phys.— 1983.— Vol. 55. P. 875-905.

54. Grisenti R. E. et al. He-atom diffraction from nanostructure transmission gratings: The role of imperfection / R. E. Grisenti, W. Schollkopf, J. P. Toennes, J. R. Manson, T. A. Savas, H. I. Smith // Phys. Rev. A.— 2000. Vol. 61 (3). - P. 033608(1-15).

55. Haberland H. Clusters of atoms and molecules — Berlin: Springer, 1994.

56. Hagena O. F. Condensation in free jets: Comparison of rare gases and metals // Z. Phys. D. 1987. - Vol. 4. - 921 p.

57. Hegerfeldt G. C., Kohler T. Deviations from classical optics in matter diffraction and determination of the size of weakly bound molecules // Phys. Rev. A. 2000. - Vol. 61. - P. 023606-023616.

58. Hegerfeldt G. C., Kohler T. Atomic versus molecular diffraction: Influence of breakups and finite size // Phys. Rev. A. 1998. - Vol. 57. - P. 2021— 2029.

59. Hoinkes H. The physical interaction potential of gas atoms with single-crystal surfaces, determined from gas-surface diffraction experiments // Rev. Mod. Phys. 1980. - Vol. 52 (4). - P. 933-970.

60. Issendorff B. v. Optimierung von Universal-Ionisations-Detektoren fur Molecularstrahlen: Ph.D. thesis / MPI fiir Stromungsforschung. — Gottingen, 1990.

61. Janzen A. R., Aziz R. A. Modern He-He potentials: Another look at binding energy, effective range theory, retardation, and Efimov states //J. Chem. Phys. 1995.- Vol. 103 (22).- P. 9626-9630.

62. Jensen A. S. et al. Structure and reactions of quantum holos / A. S. Jensen, K. Riisager, D. V. Fedorov, E. Garrido // Rev. Mod. Phys.— 2004.— Vol. 76. P. 215-262.

63. Kalinin A. et al. "Eclipse"effect in the scattering of weakly bound helium clusters / A. Kalinin, O. Kornilov, L. Rusin, J. R Toennies, G. Vladimirov // Phys. Rev. Lett. 2004. - Vol. 93 (16). - P. 163402(1-4).

64. Kalinin A. et al. Evidence for a bound НеНг halo molecule by diffraction from a transmission grating / A. Kalinin, O. Kornilov, L. Rusin, J. P. Toennies, G. Vladimirov // J. Chem. Phys. 2004. - Vol. 121 (2). - P. 625-627.

65. Keith D. W. et al. An interferometer for atoms / D. W. Keith, C. R. Ek-strom, Q. A. Turchette, D. E. Pritchard // Phys. Rev. Lett.— 1991. — Vol. 66. P. 2693-2696.

66. Keith D. W. et al. Diffraction of atoms by a transmission grating / D. W. Keith, M. L. Schattenburg, H. I. Smith, D. E. Pritchard // Phys. Rev. Lett. 1988. - Vol. 61. - P. 1580-1583.

67. Klein M. Ausbau und Untersuchung der Spinecho-Apparatur fur den Einsatz als 3He-Spinecho-Spektrometer: Ph.D. thesis / Ruprecht-Karls-Universitat — Heidelberg, 1997.

68. Knieling T. Aufbau und Charakterisierung eines He-Atomstrahldetektors, Gitterbeugung von 4He-Clusterstrahlen, Bestimmung des Efimov-Zustandes: Master's thesis / MPI fur Stromungsforschung — Gottingen, 2000.

69. Koleske D. D., Sibener S. J. Generation of pseudorandom sequence for use in cross-correlation modulation // Rev. Sci. Instrum. — 1992. — Vol. 63 (8). — P. 3852-3855.

70. Krishna M. V. Ft., Whaley К. В. Wave function of helium clusters // J. Chem. Phys. 1990. - Vol. 93 (9). - P. 6738-6751.

71. Kuhnke K. et al. High efficiency molecular beam ionizstion detector with short ionization region / K. Kuhnke, K. Kern, R. David, G. Comsa // Rev. Sci. Instrum.- 1994.-Vol. 65 (11).-P. 3458-3465.

72. Leavit J. A., Bills A. Single-slit diffraction pattern ofa thermal atomic potassium beam // Am. J. Phys. 1969. - Vol. 37. - 905 p.

73. Lee Y. T. et al. Molecular beam reactive scattering apparatus with electron bombardment detector / Y. T. Lee, J. D. McDonald, P. R. LeBreton, D. R. Herschbach // Rev. Sci. Instrum. 1969.- Vol. 40 (11).- P. 14021408.

74. Lekner J. // Mol. Phys. 1972. - Vol. 23. - 619 p.

75. Lennard-Jones J. E. // Trans. Faraday Soc. — 1932. Vol. 28. — 334 p.

76. Levine R. D., Bernstein R. B. Molekulare Reaktionsdynamik. — Stuttgart: Teubner Studienbiicher, 1991.

77. Lewerenz M. Structure and energetics of small helium clusters: Quantum simulations using a recent perturbational pair potential //J. Chem. Phys. — 1997.- Vol. 106 (11).- P. 4596-4603.

78. Lewerenz M. et al. A new scattering deflection method for determining and selecting the sizes of large liquid clusters of 4He / M. Lewerenz, B. Schilling, J. P. Toennies // Chem. Phys. Lett. 1993. - Vol. 206.- P. 381-387.

79. Lim Т. K. et al. Efimov state in the 4He trimer / Т. K. Lim, S. K. Duffy, W. C. Damer // Phys. Rev. Lett. 1977.-Vol. 38 (7).-P. 341-343.

80. Lo H. H. et al. Electron capture and loss in collisions of heavy ions with atomic oxygen / H. H. Lo, L. Kurzweg, R. T. Brackman, W. L. Fite // Phys. Rev. A. 1971. - Vol. 4 (4). - P. 1462-1476.

81. Lugovoj E. et al. Manipulating and enhancing chemical reactions in helium droplets / E. Lugovoj, J. P. Toennies, A. Vilesov //J. Chem. Phys.— 2000. Vol. 112. - P. 8217-8220.

82. Luo F. et al. Influence of retardation on the higher-order multipole dispersion contributions to the helium dimer potential / F. Luo, G. Kim, C. F. Giese, W. R. Gentry // J. Chem. Phys. 1993. - Vol. 99. - P. 1008410085.

83. Luo F. et al. The weakest bond: Experimental observation of helium dimer / F. Luo, G. Kim, G. С. McBane, C. F. Giese, W. R. Gentry // J. Chem. Phys. 1993. - Vol. 98. - P. 9687-9690.

84. Maier-Leibnitz H., Springer T. Ein Interferometer fur langsame Neutro-nen // Z. Physik. 1962. - Vol. 167. - P. 386-402.

85. Martin P. J. et al. Bragg scattering of atoms from a standing light wave /

86. P. J. Martin, B. G. Oldaker, A. H. Miklich, D. E. Pritchard // Phys. Rev. Lett. 1988,-Vol. 60 (6).- P. 515-518.

87. Marton L. et al. Electron beam interferometer / L. Marton, J. A. Simpson, J. A. Suddeth // Phys. Rev. 1954. - Vol. 90 (3). - P. 490-491.

88. McDowell C. A. Mass Spectrometry. — New York: McGraw-Hill Book Company, 1963.

89. Melzer R., Zabolitzky J. G. No magic numbers in neutral 4He clusters // J. Phys. A. 1984. - Vol. 17 (11). - P. L565-L568.

90. Miller D. R. Free jet Sources / Atomic and molecular beam methods / Ed. by G. Scoles. New York: Oxford Univ. Press, 1988. - Vol. 1. - P. 14-53.

91. Mott N. F., Massey H. S. W. The Theory of Atomic Collisions. — New York: Oxford Univ. Press, 1965.

92. Portner N. et al. The observation of large changes in the rotational constants of glyoxal in superfluid helium droplets upon electronic excitation / N. Portner, J. P. Toennies, A. F. Vilesov //J. Chem. Phys. — 2002. Vol. 117 (13).-P. 6054-6060.

93. Paul W., Raether M. Das elektrische massenfilter // Z. Physik. — 1955. — Vol. 140. P. 262-273.

94. Pieles U. Entwicklung des Detektors fur das 3He-Spinecho-Spektrometer: Master's thesis / Ruprecht-Karls-Universitat. — Heidelberg, 1996.

95. Rasel E. M. et al. Atom wave interferometry with diffraction gratings of light / E. M. Rasel, M. K. Oberthaler, H. Batelaan, J. Schmiedmayer, A. Zeilinger // Phys. Rev. Lett. 1995. - Vol. 75. - P. 2633-2637.

96. Regge T. Free boundary of helium(II) and Feynman wave functions // J. Low Temp. Phys. 1972. - Vol. 9 (1—2). - P. 123-133.

97. Rejoub R. et al. Determination of the absolute partial and total cross section for electron-impact ionization of the rare gases / R. Rejoub, B. G. Lindsay, R. F. Stebbings // PR A. 2002. - Vol. 65. - P. 042713(1-8).

98. Rick S. W. et al. A variational monte carlo study of argon, neon, and helium clusters / S. W. Rick, D. L. Lynch, J. D. Doll // J. Chem. Phys. 1991.-Vol. 95 (5).- P. 3506-3520.

99. Rieder К. H. Surface investigations with atomic beams // Contemp. Phys. — 1985. Vol. 26 (6). - P. 559-578.

100. Samelin B. Neu- und Weiterentwicklung von Elektronen-stofiionisationsdetektoren: Ph.D. thesis / MPI fur Stromungsforschung.— Gottingen, 1993.

101. Savas T. A. et al. Achromatic interferometric lithography for 100-nm-period gratings and grids / T. A. Savas, S. N. Shah, M. L. Schattenburg, J. M. Carter, H. I. Smith // J. Vac. Sci. Technol. В.- 1995.- Vol. 13 (6).— P. 2732-2735.

102. Schollkopf W. Beugung von Atom-, Molecular- und Clusterstrahlenan nanostrukturierten Transmissionsgittern: Ph.D. thesis / MPI fur Stromungsforschung. — Gottingen, 1998.

103. Schollkopf W., Toennies J. P. The nondestructive detection of the helium dimer and trimer // J. Chem. Phys. 1996. - Vol. 104 (3). - P. 1155-1158.

104. Schollkopf W. et al. Time-of-flight resolved transmission grating diffraction of molecular beams / W. Schollkopf, R. E. Grisenti, J. P. Toennies // Eur. Phys. J. D. 2004. - Vol. 28. - P. 125-133.

105. Schollkopf W. et al. A cluster size nanofilter with variable openings between 2 and 50 nm / W. Schollkopf, J. P. Toennies, T. A. Savas, H. I. Smith // J. Chem. Phys. 1998. - Vol. 109 (21). - P. 9252-9257.

106. Schollkopf W., Toennies J. P. Nondestructive mass selection of small van der Waals clusters // Science. — 1994. — Vol. 266. — P. 1345-1348.

107. Scheidemann A. Das Einbetten von Fremdatomen in Helium-Cluster: Ph.D. thesis / MPI fiir Stromungsforschung. — Gottingen, 1989.

108. Schilling B. Molekularstrahlexperimente mit Helium Clustern: Ph.D. thesis / MPI fiir Stromungsforschung. — Gottingen, 1993.

109. Sears V. L. Neutron Optics. — New York: Oxford Univ. Press, 1989.

110. Slater J. C. The normal state of helium // Phys. Rev.- 1928.-Vol. 32 (3). P. 349-360.

111. Stephens P. W., King J. G. Experimental investigation of small helium clusters: Magic numbers and the onset of condensation // Phys. Rev. Lett. — 1983,- Vol. 51 (17).- P. 1538-1541.

112. Stoll W. M. Materie-Optik mit Edelgasmolekiilen an Nanostrukturen: Ph.D. thesis / Georg-August-Universitat. — Gottingen, 2003.

113. Tang К. T. et al. Accurate analytical He-He van der Waals potential based on perturbation theory / К. T. Tang, J. P. Toennies, C. L. Yiu // Phys. Rev. Lett. 1995. - Vol. 74 (9). - P. 1546-1549.

114. Tang К. Т., Toennies J. P. The van der Waals potentials between all the rare gas atoms from He to Rn // J. Chem. Phys. — 2003. — Vol. 118 (11). — P. 4976-4983.

115. Tang К. T. et al. The generalized Heitler-London theory for interatomic interaction and surface integral methods for exchange energy / К. T. Tang, J. P. Toennies, C. L. Yiu // Int. Rev. Phys. Chem. 1998. - Vol. 17 (3). -P. 363-406.

116. Toennies J. P. The Chemical Physics of Atomic and Molecular Clusters / Proceedings of the International School of Physics "Enrico Fermi-/ Ed. by G. Scoles. — Amsterdam: Elsevier, 1990.

117. Toennies J. P., Vilesov A. F. Spectroscopy of atoms and molecules in liquid helium // Annu. Rev. Phys. Chem- 1998. Vol. 49. — P. 1-41.

118. Toennies J. P., Winkelmann K. Theoretical studies of highly expanded free jets: Influence of quantum effects and a realystic intermolecular potential // J. Chem. Phys. 1977. - Vol. 66 (9). - P. 3965-3979.

119. Umrath W. et al. Leybold- Grundlagen der Vakuumtechnik. — Koln: Ley-bold Vakuum GmbH, 1997.

120. Vehmeyer H. et al. Comparison of measured integral cross sections for noble gas dimer-atom systems with IOSA calculations / H. Vehmeyer, H. Pauly, M. Duker // Chem. Phys. 1979. - Vol. 42 (3).- P. 389-395.

121. Weaver J. C., King J. G. The molecule microscope: a new instrument for biological and biomedical research // Proc.Nat.Acad.Sci.USA. — 1973. — Vol. 70 (10).- P. 2781-2784.

122. Weiss R. Molecular beam electron bombardment detector // Rev. Sci. In-strum. 1961. - Vol. 32 (4). - P. 397-401.

123. Weissler G. L., Carlson R. W. Vacuum Physics and Technology / Ed. by L. Marton, C. Marton. — Vol. 14.

124. Wilson K. R. UCRL Rept. 11605 Lawrence Radiation Laboratory, University of California, Berkley // Nature. 1923. - Vol. 112. - 540 p.

125. Zeilinger A. et al. Single- and double-slit diffraction of neutron / A. Zeilinger, R. Gahler, C. G. Sull, W. Treimer, W. Mampe // Rev. Mod. Phys. 1988. -Vol. 60 (4). - P. 1067-1073.