飞秒光电子影像技术对氯丙烯分子的光电离/解离机理的研究

飞秒光电子影像技术结合飞行时间质谱对氯丙烯（C3H5Cl）在200 nm、400 nm、800 nm飞秒脉冲下的光电离/解离机理进行了研究。实验结果表明氯丙烯的光电离/解离机理与激光波长存在依赖关系。分析发现,在短波长200 nm时,母体分子C3H5Cl以双光子电离为主要通道,而其他的碎片离子则来源于C3H5Cl+的解离。当波长向长波方向变化时,例如800 nm时,C3H5Cl中间态的解离就开始占主导地位,碎片离子的信号也相应增强。此外,光电子能谱进一步证实了在400 nm和800 nm时存在来源于中性碎片的光电子,而这些中性碎片又是由C3H5Cl的中间态直接解离而产生的。这意味着,在长波400 nm和800 nm时,母体分子可能被激发到寿命较短的中间解离态,从而解离产生中性碎片,导致光解离过程在长波段占有重要角色。     

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.     

对氯苯酚的共振增强多光子电离研究

在自行研制的具有恒温加热进样系统的激光质谱仪上实验研究了气相对氯苯酚分子的共振增强多光子电离飞行时间质谱(REMPI-TOFMS),获得了在275～285 nm激发波段的母体离子和主要碎片离子(C6H5O ,C5H5Cl C6H5 ,C5H 5,C4H 3,C3H 3)的(I I)REMPI激发光谱.通过质谱光谱分析,结合分子在中间激发态的能级和结构特征,对主要碎片离子的形成机理进行了研究.结果显示:各个碎片离子与对氯苯酚的母体离子具有相似的光激发谱,并且各个谱峰与S,1态的振动能级是一一对应的.说明各个碎片离子和母体离子的产生经历了相同的共振中间态.分子先吸收一个光子到达中间共振态,然后再吸收一个光子到达电离态电离.根据碎片离子光强指数的阶梯形分布和分子在S,1态的结构特点.判断各个碎片离子经历了母体离子的阶梯式离解,并给出了主要碎片离子的离解通道.     

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.     

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。     

260-285nm波段苯胺的共振增强多光子电离研究

在自行研制的具有恒温加热进样系统的激光质谱仪上获得了260-285 nm波段气相苯胺分子的共振增强多光子电离／飞行时间质谱(REMPI-TOFMS)。结合在266 nm激发波长下得到的C6H7N 、C5H6 、C4H3 、C3H3 、C2H4 及H2CN 离子的光强指数及不同激光能量下各离子信号强度的分支比,对分子离子及主要碎片离子的生成机理进行了探讨:在此波段范围内,苯胺分子首先吸收一个光子跃迁至1B2第一激发态,处于激发态的苯胺分子再吸收一个光子电离生成分子离子C6H7N ,分子离子进一步吸收光子解离为C5H6 、H2CN 、C6H5 ,碎片离子C6H5 继续吸收光子解离产生C4H3 、C3H3 、C2H4 ,并给出了可能的解离通道。     

激光质谱法对氯代乙烯的痕量快速检测研究

获得了在超声分子束条件下，305.0～325.0nm波长范围内三氯乙烯及四氯乙烯的（2＋1）共振增强多光子电离／飞行时间质谱（REMPI-TOFMS）。在此波段，三氯乙烯分子通过双光子跃迁至3d里德堡态再吸收一个光子电离而后解离成CCl^-等碎片离子，四氯乙烯分子则经历了π到3p德堡态的（2＋1）多光子过程。实验分别获得两种氯代乙烯分子电离解离后产生的碎片离子CCl^-的分质量光谱及光强指数。研究表明，该波长范围内三氯乙烯的最佳检测波长为310．8nm，四氯乙烯的最佳检测波长为322.5nm。根据CCl^-信号强度与样品浓度的线性关系，实现了这两种环境污染物的低浓度探测，探测限可达到μg／L量级。     

CH3I在532nm及455.5nm激光作用下多光子电离研究

本文利用飞行时间质谱仪研究了532nm和455.5nm激光作用下CH3I分子的多光子电离解离（MPID）。在532nm激光作用下，CH3I分子由双光子激发到A带的A2态，它的MPID属母体离子阶梯模式;在455.5nm激光作用下，CH3I分子由双光子激发到A带的3E态，它的MPID属中性碎片光电离模式。     

260～285nm波段苯胺的共振增强多光子电离研究

在自行研制的具有恒温加热进样系统的激光质谱仪上获得了260～285nm波段气相苯胺分子的共振增强多光子电离／飞行时间质谱（REMPI-TOFMS）。结合在266nm激发波长下得到的C6H7N^＋、C5H6＋、C4H3^＋、C3H3^＋、C2H4^＋及H2CN^＋离子的光强指数及不同激光能量下备离子信号强度的分支比,对分子离子及主要碎片离子的生成机理进行了探讨：在此波段范围内,苯胺分子首先吸收一个光子跃迁至。B2第一激发态,处于激发态的苯胺分子再吸收一个光子电离生成分子离子C6H7N＋,分子离子进一步吸收光子解离为C5H6^＋、H2CN^＋、C6H^＋,碎片离子C6H5^＋继续吸收光子解离产生C4H3^＋、C3H3^＋、C2H4^＋,并给出了可能的解离通道。     

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     

红宝石激光泵浦掺铬钨酸锌的激光特性

我们采用丘克拉斯基法生长出ZnWO4:Cr3+单晶,并测到该晶体从800～1100nm的宽带荧光发射,用红宝石激光器泵浦φ5mm×17mm的晶体棒,获得400μJ的0.95μm红外脉冲激光。     

H2+和D2+谐波强度与波长的关系

为了了解H₂+及其同位素分子谐波光谱效率与激光波长之间的关系,采用求解2维薛定谔方程的方法,理论研究了600nm~1600nm激光波长下H₂+和D₂+谐波光谱强度随波长的变化关系。结果表明,光谱强度随波长增大而减小;在短波长区间,H₂+光谱强度减小的倍率要大于D₂+,在长波长区间,H₂+光谱强度减小的倍率要小于D₂+;此外,在弱光强下,H₂+光谱强度总是大于D₂+, 在强光强下,H₂+光谱强度在短波长区间小于D₂+, 而其在长波长区间大于D₂+; 核间距延伸和电荷共振增强电离在H₂+和D₂+谐波光谱强度变化上起到主要作用。这一结果对分子谐波调控是有帮助的。     

Tb3+掺杂SrO-TiO2-SiO2玻璃在红外飞秒激光照射下的三光子激发上转换发光

Tb3 掺杂SrO-TiO2-SiO2 玻璃在 800nm 的飞秒激光照射下可以观察到红外至可见的上转换现象.由飞秒激光激发的上转换荧光光谱与 267 nm 氙灯激发的荧光光谱非常相似.其上转换荧光可归因于Tb3 的5D3→7F4和5D4→7FJ(J=6,5,4,3)能级跃迁.由发光强度和泵浦光源能量之间的关系可以得出此上转换过程为三光子同时吸收过程.基态电子同时吸收三个红外光子被激发到较高激发态,然后以非辐射跃迁方式弛豫到较低激发态,再辐射跃迁到基态从而产生 Tb3 的特征发光峰.这现象可应用于三维立体显示,可见激光和高密度光存储技术.     

啁啾补偿飞秒脉冲高效三次谐波产生

中心波长为800 nm、脉宽为60 fs、重复频率为10 Hz的飞秒激光分为强弱两束,能量较强一束经I类相位匹配的BBO晶体倍频,之后与另一束光非共线和频得到三次谐波输出.实验得出基频和倍频光能量达到最佳配比时,三次谐波的转换效率最大;系统输出激光携带一定负啁啾可以补偿色散,提高三次谐波的转换效率.最终,当基频和倍频光的能量分别为2.38 mJ和0.588 mJ,系统输出激光带有9.66×10<'3> fs<'2>的负啁啾时,得到了中心波长为267 nm、单脉冲能量为230μJ的三次谐波输出,其转换效率高达19%.     

高非线性光子晶体光纤及其超连续谱研究

文章作者设计并制造了一种纯硅芯高非线性光子晶体光纤,该光纤纤芯直径为1.65 μm,空气微孔直径为4.75 μm,孔中心间距为5.35 μm,零色散波长为1 120 nm,800 nm波长的色散为-88 ps/(nm·km).将能量为5 nJ、重复频率为100 MHz、中心波长为800 nm的30 fs的钛蓝宝石激光脉冲耦合入2 m长的该高非线性光子晶体光纤中,得到了450～1 400 nm宽波段范围内的超连续光谱.     

红外激光与远紫外激光场驱动H2+辐射谐波

为了了解H₂+谐波辐射的过程,采用数值求解非玻恩-奥本海默近似薛定谔方程的方法,理论研究了H₂+在10fs/800nm红外激光与6fs/30nm远紫外激光驱动下谐波辐射的特点。结果表明,谐波辐射的贡献主要来源于拉比振荡、多光子共振电离、电荷共振增强电离以及离解态电离;随着远紫外光的加入,谐波光谱呈现能量间隔为远紫外光子能量的多重谐波截止结构;当远紫外光与红外激光的延迟时间大于零或小于零时,谐波光谱呈现红移和蓝移的现象。该研究对理解分子谐波辐射过程是有帮助的。     

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。     

Analysis of Dual Frequency Interaction in the Filament with the Purpose of Efficiency Control of THz Pulse Generation

Cross-guiding of the 400 nm second harmonic of the Ti:Sapphire laser in the femtosecond filament produced by an 800 nm pump in argon leads to the efficient terahertz generation along the longitudinally extended high intensity region. Based on the vectorial model of the dual pulse co-propagation we found that terahertz yield due to four-wave mixing in the filament maximizes for the same temporal delay between 400 nm and 800 nm pulses as the 400 nm signal after the analyzer crossed to its initially linear polarization direction. This optimum delay goes up with increasing geometrical focusing distance and leads to the maximum terahertz yield if the initial 800 nm pump and the second harmonic polarization directions are parallel to each other.