천문·천체물리
펄스 이온 편향으로 극저온 얼음 분석의 검출기 포화 문제 해결
연구진은 극저온 성간 얼음의 자외선 광화학 반응을 레이저 어블레이션과 비행시간 질량분석기(ToF-MS)로 분석하는 장치 MATRI²CES에서, 분자 복잡도가 높아질수록 검출기의 동적 범위 한계로 큰 광생성물 검출이 어려웠던 문제를 보고했다. 이를 해결하기 위해 고에너지 펄서로 ToF-MS 편향판 전압을 정밀 제어해 가장 풍부한 화학종이 검출기에 도달하지 못하도록 편향시키는 방법을 도입했고, 검출기 작동 전압을 2500V에서 3000V까지 높일 수 있었다. 아르곤 매트릭스 실험에서 ⁴⁰Ar⁺ 이온을 편향시키자 m/z=20의 ⁴⁰Ar²⁺와 m/z=80의 ⁴⁰Ar₂⁺ 검출 감도가 30배 향상됐으며, 자외선을 조사한 메탄올 얼음에서도 훨씬 큰 복잡 유기분자를 측정할 수 있었다.
arXiv astro-ph.GA (은하)