閾值光電子-光離子符合速度成像及其應(yīng)用研究.pdf

1、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文閾值光電子-光離子符合速度成像及其應(yīng)用研究姓名：唐小鋒申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：物理化學(xué)（含：化學(xué)物理）指導(dǎo)教師：劉世林;周曉國(guó)2011-05摘 要 II 3） 閾值光電子—光離子符合速度成像技術(shù)的應(yīng)用。 采用符合速度成像技術(shù)，我們開(kāi)展了一些分子的光電離/光解離電離實(shí)驗(yàn)，獲得了相應(yīng)的閾值光電子譜、TPEPICO 質(zhì)譜、TPEPICO 光譜和 TPEPICO 成像等結(jié)果，討論了相關(guān)離子的解離機(jī)理。 首先，我們開(kāi)展

2、了具有振動(dòng)態(tài)選擇 O2 +(B2Σg ¯, v+=0~6)離子的解離動(dòng)力學(xué)研究。通過(guò)獲得 O2 +(B2Σg ¯, v+)離子解離產(chǎn)生的 O+碎片的符合時(shí)間切片圖像，得到了其速率和角向分布等信息。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在該能量范圍內(nèi)，O2 +(B2Σg ¯, v+)離子會(huì)分別沿著 O+(4S)+O(3P)和 O+(4S)+O(1D)兩個(gè)通道進(jìn)行解離，其通道分支比會(huì)隨著振動(dòng)量子數(shù)而劇烈改變。結(jié)合理論計(jì)算得到的勢(shì)能曲線

3、，我們提出了新的O2 +(B2Σg ¯)離子的預(yù)解離機(jī)理。 其次，我們開(kāi)展了 N2O 分子經(jīng)離子 C2Σ+電子態(tài)的光解離-電離實(shí)驗(yàn)研究。在N2O+(C2Σ+)電子態(tài)的能量范圍內(nèi)，NO+，N2 +，O+和 N+四種碎片離子同時(shí)出現(xiàn)，并且 NO+和 N+離子始終是最主要的解離產(chǎn)物。其中，NO+碎片離子的符合時(shí)間切片成像研究表明， N2O+(C2Σ+)離子會(huì)沿著 NO+(X1Σ+)+N(2P)和 NO+(X1Σ+)+N(2D)兩個(gè)通

4、道解離， 而且兩通道產(chǎn)生的 NO+碎片振動(dòng)布居十分相似。 此外， 兩個(gè)通道的分支比表現(xiàn)出對(duì) N2O+(C2Σ+)離子的振動(dòng)激發(fā)模式的依賴性， 如反對(duì)稱伸縮振動(dòng)模的激發(fā)能夠明顯促進(jìn) NO+(X1Σ+)+N(2D)通道的解離幾率。 獲得 NO+碎片離子沿各解離通道的各向異性參數(shù)均接近于 0.5， 意味著解離過(guò)程具有平行解離的特征。結(jié)合勢(shì)能曲線圖，我們進(jìn)一步討論和推測(cè)了 N2O+(C2Σ+)離子的解離機(jī)理。 我們還開(kāi)展了 CH3Cl 分子的光

5、解離-電離實(shí)驗(yàn)研究。作為典型的具有高度對(duì)稱性的離子，CH3Cl+(X2E)電子基態(tài)具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，A2A1 和 B2E 電子激發(fā)態(tài)的CH3Cl+離子會(huì)完全解離生成 CH3 +和 CH2Cl+等碎片。 我們通過(guò)測(cè)量 CH3 +碎片離子的符合圖像，得到 CH3Cl+離子各電子態(tài)解離過(guò)程中釋放的平動(dòng)能和碎片內(nèi)能分布等信息。其中，CH3Cl+(A2A1)離子解離過(guò)程中伴隨有較大平動(dòng)能的釋放，具有明顯的平行解離趨勢(shì)，產(chǎn)生 v2 振動(dòng)模激發(fā)的 CH

6、3 +碎片離子；而由 CH3Cl+(B2E)離子解離得到的 CH3 +碎片離子的平動(dòng)能分布沒(méi)有顯示出明顯的的振動(dòng)結(jié)構(gòu)?；趧?shì)能曲線， 我們討論了 CH3Cl+離子 A2A1 和 B2E 電子態(tài)的解離機(jī)理， 其中 A2A1電子態(tài)的解離是典型的快速直接解離，而 B2E 電子態(tài)則是先通過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)換過(guò)程躍遷到 X2E 基態(tài)的高振動(dòng)能級(jí)，再統(tǒng)計(jì)解離生成 CH3 +碎片離子。 最后， 我們開(kāi)展了符合光譜技術(shù)在混合物體系中的初步應(yīng)用研究。 通過(guò)開(kāi)展Xe/