激光等离子体研究的真空室中背景气体的激光多光子电离

本文报道了在高功率密度激光辐照下,激光等离子体研究用的真空室中背景气体(主要是真空系统中的油蒸气)的多光子电离的实验研究结果。得到的离子按其荷质比决定的飞行时间可以分成四组:H_2~ ,H~ ;C~ ,CH~ ,CH_2~ ,CH_3~ ,N~ ,O~ ;C_2~ ,C_2H~ ,C_2H_2~ ,C_2H_3~ ,C_2H_4~ ,Si~ ,CHO~ ,O_2~ 和C_3~ ,C_3H~ ,C_3H_2~ ,C_3H_3~ 等。此外,还观测到C~( )离子。最后充入一定浓度的氩气,观测到了氩离子。     

C_2H_5l和n—C_3H_7l分子紫外多光子电离机理的研究

本文使用分子束装置和修正的四极质谱仪,测量了C_2H_5I和n—C_3H_7I分子在XeCl准分子激光作用下的多光子电离(MPI)质谱。在给出的C_2H_5I分子MPI质谱中,我们观察到母体离子峰,I~+离子峰以及C_2H_n~+(n=5,3…)离子峰。在n—C_3H_7I分子MPI质谱中,我们观察到I~+离子峰,C_3H_n~+(n=7,……)离子峰和C_2H_n~+(n=5,3…)离子峰,但没观察到母体离子峰。     

XeCl准分子激光诱导的Fe(CO)_5多光子电离质谱

本文报道了在扩散分子束条件下对Fe(CO)_5的XeCl准分子激光诱导多光子电离质谱研究,并分析研究了各离子的生成机理。 实验观察到高度碎裂的多光子电离质谱。结果表明:Fe~+的形成过程始终占支配地位,     

乙醛紫外MPI动力学研究

在分子束条件下,我们用四极质潜仪和XeGl准分子激光研究了乙醛多光子电离(MPI)动力学。在乙醛MPI质谱中,有对应离子CH_2~+、CH_3~+、CHO~+和CH_3CO~+的四个质量峰,其中 峰强度顺序递增。改变进气量监测离子强度的变化,结果表明乙醛的MPI碎裂都是经单分子过程进行的。实验中,我们还探测了乙醛各碎片离子强度随入射光强的变化关系。低光强区,光强指数因子分别为3.7(CH_3~+)、3.4(CHO~+)、2.3(CH_3CO~+);高光强区,分别为2.8(CH_3~+)、2.8(CHO~+)和1.5(CH_3CO~+)。结合光化学性质,根据我们的结果,分析了离子形成通道,指     

Si(CH_3)_4分子的多光子电离和解离研究

对Si(CH_3)_4分子在280.0nm波长的激光多光电子电离和解高产物离子的飞行时间质谱进行了测定,结果表明:Si(CH_3)_4分子解离和电离后的主要正离子产物为:Si(CH_3)_2~+、Si~+和CH_x~+(x=0,1,2,3)离子等。本文还讨论了不同激光功率下Si(CH_3)_4分子产生不同碎片产物离子的机理。     

NH_3多光子电离动力学过程分析

本文利用速率方程方法分析NH_3多光子电离动力学过程,导出NH_2~+、NH_3~+、NH_4~+等离子产额的数学表达式,并在实验条件下计算出各离子强度的光强指数因子,与实验结果基本一致。 我们实验研究了分子束条件下NH_3的多光子电离质谱,及其光强相关和气压相关关     

激光诱导甲醇同氨的反应

根据CH_3OH分子和NH_3分子的光化学特性,特别是它们在CO_2激光振荡谱带中吸收的异同性,选用TEA CO_2激光四条谱线9.6μP(20)、9.6μP(34)、10.6μP(20)、10.6μP(32)分别聚焦辐照甲醇蒸气和氨的混合气体,运用红外光谱、质谱和可见荧光检测等手段,得出反应产物是CH_4、C_2H_2、C_2H_4、C_6H_(12)N_4(六亚甲基四氨)和CH_3NH_2等,测定了反应速率、产物相对量同辐照谱线、脉冲能量、脉冲次数及反应物组分比的关系,考察了不同体系对激光能量的吸收及可见荧光的变化现象,并对这些结果做了分析。文章认为:虽然激发不同的分子,但化学反应历程相似,反应始于高振动激发的CH_3OH的分解,它或者本身被直接激发,或者由激发态 NH_3的能量转移而被激发;同时指出,激光辐照不同分子的结果,虽产物种类相同,但反应     

丙酮在XeCl准分子激光作用下的多光子电离和碎裂

最近我们在分子束条件下研究了丙酮在XeCl准分子激光作用下的多光子电离和碎裂。首次观察到,在我们的实验条件下,基本上没有出现丙酮的母体离子峰(m/e=58),只看到m/e=43和m/e=15的两个强峰,分别对应于乙酰基(CH_3CO)和甲基(CH_3)碎片离子。这与文献中已报道的丙酮单光子和多光子电离的其他实验结果不同。测量其离子信号强度与激光     

光声法研究乙醇的红外多光子离解产物C_2H_4的增长规律

光声光谱技术具有极高的灵敏度,且装置简单,使用方便。我们用它测量了C_2H_2OH在强红外场下的多光子离解产物C_2H_4的增长规律。离解光源为TEA CO_2激光器9P(24)线。光声检测光源为CW CO_2激光器10P(26)线。采用非共振光声池。测到了单个脉冲作用下C_2H_4的产额及随脉冲次数的增长规律,它很好地满足C=C_0(1-e~(-Kt))的单分子反应规律,其中K为增长速率,t为脉冲次数,C为光声信号。并测量了K与C_2H_5OH的气压及脉冲能量的依赖关系。特别测出了在低气压0.5托C_2H_5OH时的单个脉冲辐照后C_2H_4的产额为3.6×10~(14)个分子,K=2.03×10~(-3),一般红外光谱仪已无法测量。工作气压还可降至10毫托。     

Fe(CO)_5多光子电离过程中Fe_2(CO)_m(m=4——9)的形成机理

本文报道使用分子束装置和修正的四极质谱仪,给出了Fe(CO)_5分子在XeCl准分子激光作用下的多光子电离(MPI)质谱图。在IMP质谱图中,我们不仅观察到CO~+,Fe~+,Fe(CO)_n~+(n=1——5)和Fe_2(CO)_4~+离子峰,而且还多次观察到Fe_2(CO)_m(m=5——9)离子峰。其中Fe~+峰相当强,即使激光有量衰减到5％,也可看到很强的Fe~+峰,而Fe(CO)_n~+(n=1——5)     

355nm激光作用下Si(CH3)4分子的MPI质谱研究

在 35 5nm的激光作用下 ,利用扩散分子束技术和四极质谱装置相结合研究了气相Si(CH3 ) 4分子多光子电离 (MPI)质谱分布。测量了Si(CH3 ) + 4,Si(CH3 ) + 3 ,Si(CH3 ) + 2 ,Si(CH3 ) + 及Si+ 离子的激光光强指数 ,检测了这 5种碎片离子的信号强度占总信号强度的分支比随光强的变化关系。据此 ,讨论了该分子MPI过程可能经历的通道 ,得到了Si+ 主要来自于母体分子的多光子解离—硅原子的电离 ,Si(CH3 ) + n(n =1,2 ,3)主要来自于中性碎片Si(CH3 ) n(n =1,2 ,3)的自电离 ,Si(CH3 ) + 4来自于母体分子的 (3+1)电离的结论     

醇/水混合团簇的多光子电离质谱及从头算研究

利用多光子电离技术和飞行时间质谱仪实验研究了醇/水混合团簇的光电离质谱。在脉冲激光波长为355nm条件下,观测到以质子化(ROH)n(H2O)H+ 混合团簇离子和(ROH)nH+团簇离子为主的电离产物。醇水混合团簇电离后团簇离子发生内部质子化转移反应是形成质子化团簇离子的主要原因。应用量化计算,构造了质量数较小的几个团簇离子的可能的空间几何构型,发现二元团簇离子(CH3OH)n(H2O)H+是以(CH3OH)H+作为内核离子,再通过氢键与其它分子组合而构成团簇离子。     

其它激光理论与技术

9907284丙酮和丙醛分子的多光子电离碎片机理[刊]/郭文跃//量子电子学报.—1998,15(5).—447～453(A)用多光子电离-飞行时间质谱法在激光波长为532nm 处获得了丙醛和丙酮分子的 MPIF-TOF 质谱,实验测得了各碎片离子占总离子信号的百分比对激光强度的依赖关系,并用这些实验结果对丙酮和丙醛分子的 MPIF 机理作了分析。还对 H~+、C~+和 CH~+等小质量碎片离子的可能形成过程作了讨论。参15     

355 nm激光作用下CH3I分子的多光子电离解离

利用飞行时间质谱仪在超声射流冷却条件下研究了CH3I分子在355 nm激光作用下的多光子电离解离机制.得到了分子的飞行时间质谱,质谱中有较强的H 、CH 3和I 信号,较弱的C ,CH 、CH 2和母体离子CH3I 信号,CH3I 的出现表明CH3I分子的多光子电离解离(MPID)属母体离子阶梯模式:CH3I分子由双光子共振激发到里德堡C态,处于该激发态的母体分子继续吸收光子上泵浦至电离态形成母体离子CH3I ,碎片离子可由母体离子解离形成.同时结合母体离子及碎片离子的出现势对CH3I分子的多光子电离解离通道进行分析,提出了可能的解离电离通道.     

266nm的激光作用下溴苯分子的多光子电离碎片化机理

在266nm激光作用下,利用多光子电离-飞行时间质谱法获得了溴苯分子的MBPIF-TOF质谱。实验测得了各碎片离子占总离子信号的百分比对激光强度的依赖关系,并用这些实验结果对溴苯分子的多光子电离解离机理做了分析,还对C6H5 ,C5H3 ,C4H2 ,C3H 等碎片离子的可能形成过程作了讨论,结果证明母体分子吸收光离解离是主要通道,且碎片离子主要是经过离子离解阶梯模式产生的。     

266nm激光作用下1,3-二溴苯的多光子电离和解离研究

在波长为266 nm的激光作用下对1,3-二溴苯分子的多光子电离解离过程进行了研究,获得了溴苯分子的MPIF-TOF质谱,并测得了各碎片离子占总离子信号的百分比对激光强度的依赖关系.用这些实验结果分析1,2-二溴苯分子的多光子电离解离机理,得出1,3-二溴苯的MPI过程主要是母体分子解离-中性碎片电离C6H 4,C5H 3,C4H 2,C3H 等碎片离子主要是经过离子离解阶梯模式产生的,并给出了可能的解离通道.     

C_4H_4N_2、C_4H_2N_2和C_6N_4分子在193nm处的激光光离解——CN(X~2Σ~+)基的转动能量分布

本文描述了C_4H_4N_2、C_4H_2N_2和C_6N_4分子的紫外光离解过程。利用激光诱导荧光技术(LIF)研究了以上分子被193nm激光光解后所产生的CN(X)基的新生内能态分布。实验中观察到,CN基×~2∑~+态的0-0带和1-1带的转动分布均具有Boltzman分布的特征。CN(X)基υ″=0能级的转动温度分别为1680±40K(C_4H_4N_2)、20004±50K(C_4H_2N_2)和1470±30K(C_6N_4),而C_4H_2N_2分子所产生的CN(X)基V″=1能级的转动温度为1150±160K。本文也测量了以上三个分子在气相中的紫外吸收光谱     

强红外CO_2激光场中乙醇分子的离解

本文研究了乙醇分子在强红外CO_2激光场下的离解特性,给出了乙醇分子的离解产额与激光频率、能量、脉冲数、环境温度、乙醇初始气压的关系,对于有机化合物分子的红外多光子离解规律研究,可提供许多有意义的信息。在强红外CO_2激光场下乙醇的离解产物是C_2H_4、C_2H_2、HCHO、CH_4、H_2和 H_2O共六种,其中前三种生成物随激光脉冲数的变化有相同的规律,它们的数量(气压)也是相近的。还用光声光谱法测量了单次脉冲下C_2H_4的增长规律。乙醇的离解速率随激光能量增加而增加,离解的能量密度阈值约为1.8J/cm~2。通过对离解的等效体积、能量密度分布函数和透镜的像差分析得到离解速率为     

扩散火焰中燃料种类对碳烟演变过程的影响

采用激光诱导炽光和激光诱导荧光技术研究了燃料种类对碳烟演变过程的影响。以CH_4、C_2H_4、C_3H_8的扩散火焰为研究对象,测量了碳烟的体积分数、粒径、颗粒数浓度以及多环芳烃相对浓度的二维分布。结果表明:CH_4、C_2H_4、C_3H_8火焰的碳转化因子分别为0.0058、0.144、0.043;碳烟颗粒的平均粒径为9.2,20.8,14.7 nm,对应的颗粒数浓度分别为6.9×10~(21),8.7×10~(21),7.8×10~(21) m~(-3);对于含有较多碳原子或不饱和键的燃料,碳烟和环芳烃的生成演变过程更为迅速;比表面增长速率和生长时间的综合变化导致C_2H_4火焰中碳烟颗粒的粒径最大,C_3H_8次之,CH_4最小。     

NoCl分子束紫外激光多光子离解和电离动力学研究

本文报道NOCl分子束在强XeCl准分子激光作用下多光子离解和电离的实验研究。在我们的实验条件下,只观测到离解碎片NO(m/e=30)的离子峰。动力学过程的分析表明,电离过程属于中性碎片电离类型。其主要通道是,NOCl分子同时吸收两个光子,立即离解为电子激发的中性碎片NO(A~2∑~+),然后NO(A)继续吸收又一个光子而电离为离子NO~+。