Образование заряженных частиц при столкновении кластеров воды с поверхностью

Исследовано новое явление — образование кластерных ионов разного знака при рассеянии нейтральных кластеров воды твердыми поверхностями и появления тока на мишень. Эксперименты проведены методом газодинамического молекулярного пучка. Показано, что образование и разделение зарядов наблюдается при размере кластеров ${N=330\pm70}$ молекул и усиливается с увеличением $N$. Обнаружен лепестковый характер зависимости тока ионов от угла падения кластеров на мишень. Максимальный ток рассеянных кластерных ионов наблюдался при угле падения относительно нормали к поверхности, равном ${70\pm5^{\circ}}$, а максимальная вероятность образования и разделения пары единичных зарядов на кластер в пучке оказалась при ${N=1200}$ равной $10^{-4}$. Исследования проведены на мишенях из золота, стали, дюралюминия, германия, стеклотекстолита.
Образование ионных пар в кластерах объясняется реакцией автопротолиза молекул Н$_{2}$O, возбуждаемых при ударе кластеров о поверхность, а разделение зарядов — несимметричной нейтрализацией ионов в кластерах и отскоком кластеров от поверхности.