交叉分子束方法

交叉分束方法實驗是將兩束原子或分子碰撞在一起以研究化學反應動力學的化學實驗，并且可以檢測單個反應碰撞。

在交叉分子束裝置中，兩束準直的氣相原子或分子束在真空室中相交，每束都稀釋到足以忽略每束內的碰撞。 然后測量所得產物分子的方向和速度，并經常與質譜數據相結合。 這些數據產生了關于產物分子的平移、旋轉和振動模式之間能量分配的信息。

早期的交叉束實驗研究了鉀、銣和銫等堿金屬。 當分散的堿金屬原子與熱金屬絲碰撞時，它們會電離，產生小電流。 由于這種檢測方法幾乎完全有效，因此該技術非常靈敏。 不幸的是，這個簡單的檢測系統只能檢測堿金屬。 需要新的檢測技術來分析主族元素。

通過金屬絲檢測散射粒子可以很好地指示角度分布，但對動能不敏感。 為了深入了解動能分布，早期的交叉分子束裝置使用一對放置在碰撞中心和檢測器之間的開槽圓盤。

通過控制圓盤的旋轉速度，只有具有特定已知速度的粒子才能通過并被檢測到。 有了有關速度、角分布和散射物質特性的信息，就可以得出有關系統動力學的有用信息。

后來的改進包括使用四極質量過濾器來僅選擇感興趣的產品，以及使用飛行時間質譜儀來輕松測量動能。 這些改進還允許檢測大量化合物，標志著通用交叉分子束裝置的出現。

包括超音速噴嘴以準直氣體擴大了實驗的種類和范圍，并且使用激光激發光束（在撞擊之前或在反應點）進一步拓寬了該技術的適用性。