We describe a time-of-flight apparatus that uses core extraction to determine nascent product laboratory velocity distributions from which differential cross sections may be deduced. We emphasize the characterization of the instrument, the reaction conditions, and the calibration procedure. For this purpose, we have measured H-atom velocity distributions from HBr photolysis, as well as the H2(v=4,J=1) velocity distribution arising from the H+HBr reaction under quasi-monoenergetic collision conditions at 1.9 eV. Collisional energy spread and reagent internal state distributions were determined from the rotational and translational temperatures of the HBr photolytic precursor and the D2 diatomic reagent. The differential cross section for H+D2HD(v=2,J=3)+D at 1.55±0.05 eV is presented and found to peak near 145°±10° with an approximate full width at half maximum (FWHM) of 40°.

1.
F.
London
,
Z. Elektrochem.
35
,
552
(
1929
).
2.
H.
Eyring
and
M.
Polanyi
,
Z. Phys. Chem. Abt. B
12
,
279
(
1931
).
3.
N. C.
Blais
and
D. G.
Truhlar
,
Chem. Phys. Lett.
102
(
2,3
),
120
(
1983
).
4.
N. C.
Blais
and
D. G.
Truhlar
,
J. Chem. Phys.
83
,
2201
(
1985
).
5.
N. C.
Blais
and
D. G.
Truhlar
,
Chem. Phys. Lett.
162
(
6
),
503
(
1989
).
6.
F. J.
Aoiz
,
V. J.
Herrero
, and
V.
Sáez
,
Chem. Phys. Lett.
161
(
3
),
270
(
1989
).
7.
F. J.
Aoiz
,
V.
Candela
,
V. J.
Herrero
, and
V.
Sáez Rábanos
,
Chem. Phys. Lett.
169
(
3
),
243
(
1990
).
8.
F. J.
Aoiz
,
V. J.
Herrero
, and
V.
Sáez Rábanos
,
J. Chem. Phys.
95
,
7767
(
1991
).
9.
F. J.
Aoiz
,
V. J.
Herrero
, and
V.
Sáez Rábanos
,
J. Chem. Phys.
94
(
12
),
7991
(
1991
).
10.
F. J.
Aoiz
,
V. J.
Herrero
,
O.
Puentedura
, and
V.
Sáez Rábanos
,
Chem. Phys. Lett.
198
(
3,4
),
321
(
1992
).
11.
F. J.
Aoiz
,
V. J.
Herrero
, and
V.
Sáez Rábanos
,
J. Chem. Phys.
97
,
7423
(
1992
).
12.
F. J.
Aoiz
,
L.
Bañares
,
M. J.
D’Mello
,
V. J.
Herrero
,
V.
Sáez Rábanos
,
L.
Schnieder
, and
R. E.
Wyatt
,
J. Chem. Phys.
101
,
5781
(
1994
).
13.
F. J.
Aoiz
,
V. J.
Herrero
,
O.
Puentedura
, and
V.
Sáez Rábanos
,
J. Chem. Phys.
100
,
758
(
1994
).
14.
F. J.
Aoiz
,
H. K.
Buchenau
,
V. J.
Herrero
, and
V.
Sáez Rábanos
,
J. Chem. Phys.
100
,
2789
(
1994
).
15.
L.
Schnieder
,
K.
Seekamp-Rahn
,
J.
Borkowski
,
E.
Wrede
,
K. H.
Welge
,
F. J.
Aoiz
,
L.
Bañares
,
M. J.
D’Mello
,
V. J.
Herrero
,
V.
Sáez Rábanos
, and
R. E.
Wyatt
,
Science
269
,
207
(
1995
).
16.
F. J.
Aoiz
,
L.
Bañares
,
T.
Dı́ez-Rojo
,
V. J.
Herrero
, and
V.
Sáez Rábanos
,
J. Phys. Chem.
100
,
4071
(
1996
).
17.
F. J.
Aoiz
,
L.
Bañares
, and
V. J.
Herrero
,
J. Chem. Phys.
105
,
6086
(
1996
).
18.
F. J.
Aoiz
,
L.
Bañares
,
V. J.
Herrero
,
V.
Sáez Rábanos
, and
I.
Tanarro
,
J. Phys. Chem. A
101
(
35
),
6165
(
1997
).
19.
E.
Wrede
,
L.
Schnieder
,
K. H.
Welge
,
F. J.
Aoiz
,
L.
Bañares
,
V. J.
Herrero
,
B.
Martinez-Haya
, and
V.
Sáez Rábanos
,
J. Chem. Phys.
106
,
7862
(
1997
).
20.
L.
Bañares
,
F. J.
Aoiz
,
V. J.
Herrero
,
M. J.
D’Mello
,
B.
Niederjohann
,
K.
Seekamp-Rahn
,
E.
Wrede
, and
L.
Schnieder
,
J. Chem. Phys.
108
,
6160
(
1998
).
21.
J. Z. H.
Zhang
and
W. H.
Miller
,
Chem. Phys. Lett.
153
(
6
),
465
(
1988
).
22.
J. Z. H.
Zhang
and
W. H.
Miller
,
J. Chem. Phys.
91
,
1528
(
1989
).
23.
B.
Lepetit
and
A.
Kuppermann
,
Chem. Phys. Lett.
166
,
581
(
1990
).
24.
Y.-S. M.
Wu
,
A.
Kuppermann
, and
B.
Lepetit
,
Chem. Phys. Lett.
186
(
4,5
),
319
(
1991
).
25.
W. H.
Miller
and
J. Z. H.
Zhang
,
J. Phys. Chem.
95
,
12
(
1991
).
26.
M. J.
D’Mello
,
D. E.
Manolopoulos
, and
R. E.
Wyatt
,
J. Chem. Phys.
94
,
5985
(
1991
).
27.
Y.-S. M.
Wu
and
A.
Kuppermann
,
Chem. Phys. Lett.
201
(
1–4
),
178
(
1993
).
28.
Y.-S. M.
Wu
and
A.
Kuppermann
,
Chem. Phys. Lett.
235
,
105
(
1995
).
29.
A. Kuppermann, “The Geometric Phase in Reaction Dynamics,” in Dynamics of Molecules and Chemical Reactions, edited by R. E. Wyatt and J. Z. H. Zhang (Marcel Dekker, New York, 1996).
30.
M. P.
de Miranda
,
D. C.
Clary
,
J. F.
Castillo
, and
D. E.
Manolopoulos
,
J. Chem. Phys.
108
,
3142
(
1998
).
31.
A.
Kuppermann
,
Faraday Discuss.
110
,
212
(
1998
).
32.
A.
Kuppermann
,
Faraday Discuss.
110
,
217
(
1998
).
33.
E. E.
Marinero
,
C. T.
Rettner
, and
R. N.
Zare
,
J. Chem. Phys.
80
,
4142
(
1984
).
34.
R. S.
Blake
,
K.-D.
Rinnen
,
D. A. V.
Kliner
, and
R. N.
Zare
,
Chem. Phys. Lett.
153
(
5
),
365
(
1988
).
35.
K.-D.
Rinnen
,
D. A. V.
Kliner
,
R. S.
Blake
, and
R. N.
Zare
,
Chem. Phys. Lett.
153
(
5
),
371
(
1988
).
36.
K.-D.
Rinnen
,
D. A. V.
Kliner
, and
R. N.
Zare
,
J. Chem. Phys.
91
,
7514
(
1989
).
37.
D. A. V.
Kliner
,
K.-D.
Rinnen
, and
R. N.
Zare
,
Chem. Phys. Lett.
166
(
2
),
107
(
1990
).
38.
D. A. V.
Kliner
and
R. N.
Zare
,
J. Chem. Phys.
92
,
2107
(
1990
).
39.
D. E.
Adelman
,
N. E.
Shafer
,
D. A. V.
Kliner
, and
R. N.
Zare
,
J. Chem. Phys.
97
,
7323
(
1992
).
40.
D.
Neuhauser
,
R. S.
Judson
,
D. J.
Kouri
,
D. E.
Adelman
,
N. E.
Shafer
,
D. A. V.
Kliner
, and
R. N.
Zare
,
Science
257
,
519
(
1992
).
41.
D. E.
Adelman
,
H.
Xu
, and
R. N.
Zare
,
Chem. Phys. Lett.
203
(
5,6
),
573
(
1993
).
42.
D. A. V.
Kliner
,
D. E.
Adelman
, and
R. N.
Zare
,
J. Chem. Phys.
94
,
1069
(
1991
).
43.
D. P.
Gerrity
and
J. J.
Valentini
,
J. Chem. Phys.
79
,
5202
(
1983
).
44.
D. P.
Gerrity
and
J. J.
Valentini
,
J. Chem. Phys.
81
,
1298
(
1984
).
45.
D. P.
Gerrity
and
J. J.
Valentini
,
J. Chem. Phys.
83
,
2207
(
1985
).
46.
D. K.
Veirs
,
G. M.
Rosenblatt
, and
J. J.
Valentini
,
J. Chem. Phys.
83
,
1605
(
1985
).
47.
D. P.
Gerrity
and
J. J.
Valentini
,
J. Chem. Phys.
82
,
1323
(
1985
).
48.
J.-C.
Nieh
and
J. J.
Valentini
,
Phys. Rev. Lett.
60
(
6
),
519
(
1988
).
49.
H. B.
Levene
,
D. L.
Phillips
,
J.-C.
Nieh
,
D. P.
Gerrity
, and
J. J.
Valentini
,
Chem. Phys. Lett.
143
(
4
),
317
(
1988
).
50.
D. L.
Phillips
,
H. B.
Levene
, and
J. J.
Valentini
,
J. Chem. Phys.
90
,
1600
(
1989
).
51.
J.-C.
Nieh
and
J. J.
Valentini
,
J. Chem. Phys.
92
,
1083
(
1990
).
52.
D. V.
Lanzisera
and
J. J.
Valentini
,
J. Chem. Phys.
103
,
607
(
1995
).
53.
R.
Götting
,
H. R.
Mayne
, and
J. P.
Toennies
,
J. Chem. Phys.
80
,
2230
(
1984
).
54.
R.
Götting
,
H. R.
Mayne
, and
J. P.
Toennies
,
J. Chem. Phys.
85
,
6396
(
1986
).
55.
S. A.
Buntin
,
C. F.
Giese
, and
W. R.
Gentry
,
J. Chem. Phys.
87
,
1443
(
1987
).
56.
R. E.
Continetti
,
B. A.
Balko
, and
Y. T.
Lee
,
J. Chem. Phys.
93
,
5719
(
1990
).
57.
T. N.
Kitsopoulos
,
M. A.
Buntine
,
D. P.
Baldwin
,
R. N.
Zare
, and
D. W.
Chandler
,
Science
260
,
1605
(
1993
).
58.
N. E.
Shafer
,
H.
Xu
,
R. P.
Tuckett
,
M.
Springer
, and
R. N.
Zare
,
J. Phys. Chem.
98
,
3369
(
1994
).
59.
F.
Merkt
and
R. N.
Zare
,
J. Chem. Phys.
101
,
3495
(
1994
).
60.
F.
Merkt
,
H.
Xu
, and
R. N.
Zare
,
J. Chem. Phys.
104
,
950
(
1996
).
61.
H.
Xu
,
N. E.
Shafer-Ray
,
F.
Merkt
,
D. J.
Hughes
,
M.
Springer
,
R. P.
Tuckett
, and
R. N.
Zare
,
J. Chem. Phys.
103
,
5157
(
1995
).
62.
L.
Schnieder
,
K.
Seekamp-Rahn
,
E.
Wrede
, and
K. H.
Welge
,
J. Chem. Phys.
107
,
6175
(
1997
).
63.
E.
Wrede
and
L.
Schnieder
,
J. Chem. Phys.
107
,
786
(
1997
).
64.
E.
Wrede
,
L.
Schnieder
,
K. H.
Welge
,
L.
Bañares
, and
V. J.
Herrero
,
Chem. Phys. Lett.
265
,
129
(
1997
).
65.
N. E.
Shafer
,
A. J.
Orr-Ewing
,
W. R.
Simpson
,
H.
Xu
, and
R. N.
Zare
,
Chem. Phys. Lett.
212
(
1,2
),
155
(
1993
).
66.
N. E.
Shafer-Ray
,
A. J.
Orr-Ewing
, and
R. N.
Zare
,
J. Phys. Chem.
99
,
7591
(
1995
).
67.
R. N.
Zare
and
D. R.
Herschbach
,
Proc. IEEE
51
,
173
(
1963
).
68.
J.
Park
,
N.
Shafer
, and
R.
Bersohn
,
J. Chem. Phys.
91
,
7861
(
1989
).
69.
J. I.
Cline
,
C. A.
Taatjes
, and
S. R.
Leone
,
J. Chem. Phys.
93
,
6543
(
1990
).
70.
C. A.
Taatjes
,
J. I.
Cline
, and
S. R.
Leone
,
J. Chem. Phys.
93
,
6554
(
1990
).
71.
W. B.
Chapman
,
M. J.
Weida
, and
D. J.
Nesbitt
,
J. Chem. Phys.
106
,
2248
(
1997
).
72.
M.
Brouard
,
S. P.
Duxon
,
P. A.
Enrı́quez
, and
J. P.
Simons
,
J. Chem. Soc., Faraday Trans.
89
,
1435
(
1993
).
73.
H. L.
Kim
,
M. A.
Wickramaaratchi
,
X.
Zheng
, and
G. E.
Hall
,
J. Chem. Phys.
101
,
2033
(
1994
).
74.
A. J.
Alexander
,
F. J.
Aoiz
,
L.
Bañares
,
M.
Brouard
,
J.
Short
, and
J. P.
Simons
,
J. Phys. Chem. A
101
,
7544
(
1997
).
75.
M.
Brouard
,
D. W.
Hughes
,
K. S.
Kalogerakis
, and
J. P.
Simons
,
J. Phys. Chem. A
102
,
9559
(
1998
).
76.
W. R.
Simpson
,
A. J.
Orr-Ewing
,
T. P.
Rakitzis
,
S. A.
Kandel
, and
R. N.
Zare
,
J. Chem. Phys.
103
,
7299
(
1995
).
77.
W. R.
Simpson
,
A. J.
Orr-Ewing
, and
R. N.
Zare
,
Chem. Phys. Lett.
212
(
1,2
),
163
(
1993
).
78.
W. R.
Simpson
,
T. P.
Rakitzis
,
S. A.
Kandel
,
T.
Lev-On
, and
R. N.
Zare
,
J. Phys. Chem.
100
,
7938
(
1996
).
79.
A. J.
Orr-Ewing
,
W. R.
Simpson
,
T. P.
Rakitzis
,
S. A.
Kandel
, and
R. N.
Zare
,
J. Chem. Phys.
106
,
5961
(
1997
).
80.
S. A.
Kandel
,
T. P.
Rakitzis
,
T.
Lev-On
, and
R. N.
Zare
,
J. Chem. Phys.
105
,
7550
(
1996
).
81.
S. A.
Kandel
,
T. P.
Rakitzis
,
T.
Lev-On
, and
R. N.
Zare
,
Chem. Phys. Lett.
265
,
121
(
1996
).
82.
T. P.
Rakitzis
,
S. A.
Kandel
,
T.
Lev-On
, and
R. N.
Zare
,
J. Chem. Phys.
107
,
9392
(
1997
).
83.
S. A.
Kandel
,
T. P.
Rakitzis
,
T.
Lev-On
, and
R. N.
Zare
,
J. Phys. Chem. A
102
,
2270
(
1998
).
84.
W. C.
Wiley
and
I. H.
McLaren
,
Rev. Sci. Instrum.
26
(
12
),
1150
(
1955
).
85.
D. A. Dahl, SIMION 3D version 6.0 (U.S. Department of Energy, Office of Energy Research, Idaho Falls, ID, 1995).
86.
E. E.
Marinero
,
R.
Vasudev
, and
R. N.
Zare
,
J. Chem. Phys.
78
,
692
(
1983
).
87.
K.-D.
Rinnen
,
D. A. V.
Kliner
,
R. N.
Zare
, and
W. M.
Huo
,
Isr. J. Chem.
29
,
369
(
1989
).
88.
W. M.
Huo
,
K.-D.
Rinnen
, and
R. N.
Zare
,
J. Chem. Phys.
95
,
205
(
1991
).
89.
K.-D.
Rinnen
,
M. A.
Buntine
,
D. A. V.
Kliner
,
R. N.
Zare
, and
W. M.
Huo
,
J. Chem. Phys.
95
,
214
(
1991
).
90.
A. J.
Heck
,
W. M.
Huo
,
R. N.
Zare
, and
D. W.
Chandler
,
J. Mol. Spectrosc.
173
,
452
(
1995
).
91.
W. H. Press, B. P. Flannery, S. A. Teukolsky, and W. T. Vetterlich, Numerical Recipes in Fortran (Cambridge University Press, Cambridge, 1986).
92.
B. J.
Huebert
and
R. M.
Martin
,
J. Phys. Chem.
72
,
3046
(
1968
).
93.
Z.
Xu
,
B.
Koplitz
, and
C.
Wittig
,
J. Phys. Chem.
92
,
5518
(
1988
).
94.
T.
Kinugawa
and
T.
Arikawa
,
J. Chem. Phys.
96
,
4801
(
1992
).
95.
P. M.
Regan
,
S. R.
Langford
,
A. J.
Orr-Ewing
, and
M. N. R.
Ashfold
,
J. Chem. Phys.
110
,
281
(
1999
).
96.
W. R. Simpson, Ph.D. Thesis, Stanford University, 1994.
97.
D. A. V.
Kliner
,
K.-D.
Rinnen
,
M. A.
Buntine
,
D. A.
Adelman
, and
R. N.
Zare
,
J. Chem. Phys.
95
,
1663
(
1991
).
98.
P. M.
Aker
and
J. J.
Valentini
,
J. Phys. Chem.
97
,
2078
(
1993
).
99.
P. M.
Aker
,
G. J.
Germann
, and
J. J.
Valentini
,
J. Chem. Phys.
96
,
2756
(
1992
).
100.
P. M.
Aker
,
G. J.
Germann
, and
J. J.
Valentini
,
J. Chem. Phys.
90
,
4795
(
1989
).
101.
C. E. Moore, Atomic Energy Levels (National Bureau of Standards, Washington, 1971).
102.
R.
Callaghan
and
R. J.
Gordon
,
J. Chem. Phys.
93
,
4624
(
1990
).
103.
W. J.
van der Zande
,
R.
Zhang
,
R. N.
Zare
,
K. G.
McKendrick
, and
J. J.
Valentini
,
J. Phys. Chem.
95
,
8205
(
1991
).
104.
W. J. van der Zande, R. Zhang, and R. N. Zare, in Spectral Line Shapes, edited by L. Frommhold and J. W. Keto (AIP, New York, 1990), Vol. 6, pp. 301–310.
105.
F. J.
Aoiz
,
M.
Brouard
,
P. A.
Enrı́quez
, and
R.
Sayos
,
J. Chem. Soc., Faraday Trans.
89
,
1427
(
1993
).
106.
G. M.
McClelland
,
K. L.
Saenger
,
J. J.
Valentini
, and
D. R.
Herschbach
,
J. Phys. Chem.
83
,
947
(
1979
).
107.
S.
DePaul
,
D.
Pullman
, and
B.
Friedrich
,
J. Phys. Chem.
97
,
2167
(
1993
).
This content is only available via PDF.
You do not currently have access to this content.