基于超薄液体平面射流的极紫外时间分辨光电子能谱仪

本文描述了一种基于由微流控芯片装置形成的气体动力学平面射流的液体极紫外时间分辨光电子能谱(XUV-TRPES)装置。与直径通常为 10-30 微米的圆柱形射流相比,宽度约为 300 微米的平面射流具有更大的表面积,能够实现靶与泵浦及探测光束的完全重叠。这增强了从液体发射的光电子信号,同时相比利用液体碰撞或汇聚狭缝的其他平面射流技术,样品消耗量更小。通过高次谐波产生以及选择单一谐波的多层镜,制备了光子能量为 21.7 eV 的 XUV 飞秒脉冲;用于形成气体动力学平面射流的 He 气体在该能量下是透明的。与圆柱形射流相比,来自液体的光电子信号相对于周围蒸气套的信号得到增强。水相胸腺嘧啶的泵浦-探测光谱显示,平面射流的信号显著高于圆柱形射流。此外,在 UV 泵浦/XUV 探测实验中,气体动力学平面射流的时间相关空间电荷位移小于相同流量的圆柱形射流,这一效应在产生更薄射流的更高 He 背压下更为显著。这反映了随着射流变薄并达到几十纳米的厚度,UV 泵浦脉冲对待测物的多光子电离(空间电荷位移的主要原因)有所减少。