气相苯分子的Rydberg态振动感应自离化光谱的共振和反共振——超高灵敏的多光子激光离化光谱学

一、引言 近年来激光多光子离化光谱学得到了极快的发展,主要原因是离化光谱学技术具有灵敏度高、背景噪声低和探测简单等优点,事实表明它是研究分子和原子的高激发态特性和Rydberg自离化过程的有利工具。Floride等人曾经研究了Rydberg高激发态吸收光谱中的反共振并首先在Naphthalene分子的Rydberg吸收光谱中观察到。但由于种种原因这种现象没能在C_6H_6分子中清楚地观察到,尤其对阈值以上(连续态)的共振和反共振研究则更     

阈值光电子-光离子符合技术及其在分子的同步辐射光电离研究中的应用

光电离方法是研究原子、分子和团簇的能态、结构及动力学性质的重要工具和手段之一。光电离实验是研究实验中出现的3种粒子即吸收的光子、产生的离子和出射的电子的相互关系。研究入射的光子和出射离子关系的技术主要有:四极质谱、飞行时间(TOF)质谱、扇型磁场及电场和磁场相结合的Wien-filter方法等,测定特定质量的离子计数强度随入射的光子能量变化的关系,获得光电离效率曲线(PIES)。分析入射的光子能量和出射电子的动能的关系,可分为两种主要技术:一种是固定入射的光子能量,分析出射电子的动能,即目前广泛应用的光电子能谱技术(PES);另一种方法是改变入射光的波长,研究当入射光子能量等于分子电离阈值或某一个态的阈值能量时产生的零动能的光电子,由此获得阈值光电子谱——TPES。阈值光电子和同一事件的光离子符合获得阈值光电子-光离子符合谱(TPEPICO)。符合技术实际上是研究同一电离事件3种粒子的关系,广泛用于离子-分子反应和解离动力学。     

甲烷在超快激光脉冲中的中性解离

在场强为10^13~14 W/cm²的飞秒激光的作用下, 甲烷分子能解离成中性碎片. 提出一种机理解释这个新现象, 即甲烷分子首先被多光子激发到超激发态, 后者再解离成中性碎片. 采用准二原子模型, 用Morse势能曲线来描述超激发态甲烷分子, 并且在这些势能曲线上, 使用准经典轨线的方法研究了超激发态分子的解离动力学, 从而解释了在超快激光脉冲中甲烷分子的中性解离过程.     

“LiF:F_2~-色心激光材料”通过成果鉴定

研究色心激光材料是光学晶体材料研究中的一项重要课题,鉴于色心材料制成的激光器具有在0.8～3.3μm波长的红外波谱段连续可调谐、线宽度窄、分辨率高等优点,比其他激光器更适用于时间可辨的高分辨原子和分子红外光谱学及多光子激发等许多方面,从而十分引人注目。     

用共振多光子电离光谱技术测定钠分子的有关动力学参数

原子分子的共振多光子电离光谱是超灵敏激光光谱的一种.目前,它已广泛应用于研究分子的激发态、三重态和高里德堡态,包括研究这些态的光电离截面、能级结构、寿命、弛豫以及化学反应等.而激发态电离截面是研究原子分子结构的一个很重要的动力学参数.本文对钠分子采用等频双光子共振三光子电离法首次测得了钠分于2~1Πg态有关振转能级的光电离截面,同时也得到了其它的一些动力学参数.1 实验方法     

CF_3CDCl_2分子红外多光子吸收的光热光谱

在强红外激光场中,多原子分子红外多光子吸收测量不仅对研究多光子离解机制起着重要作用,而且对处理高强度辐射与分子振动能级之间的相互作用以及分子内的V-V振动弛豫过程等也起着重要作用。氘代氟里昂123(CF_3CDCl_2)是激光分离氘同位素最有前途的原材料之一。研究其多光子吸收谱对激光分离H/D同位素将有实用价值。1978年,J.B.Marling首次发表了该分子的红外线性吸收谱。本文报道用光热探测技术成功地获得了CF_2CDCl_2分子的红外多光子吸收谱,并发现线性吸收谱944cm~(-1)处的吸收峰在多光子吸收谱中分裂为947cm~(-1)和927cm~(-1)两个吸收峰。     

CF_2HCl激发分子与外加气体分子间碰撞能量转移

一、引言 多原子分子经红外多光子吸收,被激发到高振动激发态达到“准连续态”而解离,因而人们对处于高振动激发态分子的性质,特别是对其能量贮存和转移过程的研究产生了很大的兴趣。获得有关高振动激发态分子能量转移信息的一个较为简便方法是研究该分子红外多光子解离     

高价离子的产生——光发射电子碰撞电离

使用延时脉冲电场技术 ,在TOF_MS上研究激光_金属_电场相互作用时产生惰性气体高价离子 .设计了一个能量及延时时间可调的光电子发生器 ,把光电离过程和光电子碰撞电离过程彻底分离开 .根据实验结果 ,提出高价离子是由光发射电子逐次碰撞电离产生的 .利用这种离化区 ,可以同时研究多光子电离过程及光发射电子碰撞电离过程 .     

X射线被多个电子同时散射问题的实验研究

Compton研究X射线散射时,在推导散射光子波长变化的公式中假定一个入射光子被散射体中单个电子所散射,得到散射角θ的光子波长变化为其中λ和λ′分别是入射光子和散射光子的波长。但Compton也曾讨论过同一个入射光子在散射体中被两个或多个电子同时散射的问题。他指出,散射光子的波长变化和散射中心的质量成反比。若光子被质量为m的散射中心散射时,上式中的m_((?))应当用m代替。例如,     

扫描隧道显微镜诱导发光的历史和进展

扫描隧道显微镜(STM)不仅可以用来观察和操纵纳米世界的一个个原子和分子, 而且其高度局域化的隧穿电流还可以用来激发隧道结发光, 能提供隧道结微腔内与各种激发及其衰变有关的局域电磁场响应和跃迁本质等信息. 这种利用STM隧穿电流的激发来研究隧道结发光特性的技术称为STM诱导发光技术(STML). 本文较为详细地介绍了该领域的研究历史、现状与发展趋势. 在简要介绍光子收集与检测等实验技术后, 概述了这一领域在金属和半导体表面方面的主要研究内容, 并针对目前广泛关注的隧道结分子发光进行了详细的阐述. 最后还简单介绍了STM诱导发光机制的理论研究, 并对整个领域的发展进行了展望, 特别是STM诱导分子发光技术对于研究单分子科学、单分子光电子学、以及纳米等离激元学的广阔前景.     

强脉冲红外激光引起BCl_3可见荧光的新过程——光—声—光效应

简单多原子分子在强红外共振辐射场辐照下,引起发射可见荧光及离解的效应,是一个十分复杂的物理现象。因为CO_2激光光子的能量只有0.112eV,而发射可见荧光其光子能量至少需要几个电子伏,这意味着,分子必需有积累足够内能的过程。其中包括,共振辐射场与孤立分子的多光子相互作用引起瞬时荧光及离解现象,经过分子间多次能量交换,即通过碰     

奇偶高次谐波光谱学研究进展

不对称分子由于对称破缺在强激光场中会辐射奇次和偶次谐波.研究表明,奇偶谐波辐射在频域上具有显著不同的特性.通过建立奇偶谐波辐射理论模型,进一步的研究指出,奇偶谐波携带着系统的不同信息,可通过提取奇偶谐波各自的特征信息,整合反演出系统的全部信息.上述奇偶分辨的高次谐波光谱学研究思路和相关理论模型已被广泛地应用于不对称分子的超快探测过程中,例如,可以用于重构不对称分子轨道,探测极性分子核的动力学,标定不对称分子取向度,探测多中心分子结构等;还可以用于探测不对称分子的形状共振和电荷输运等.奇偶高次谐波光谱学的研究与发展对推动谐波辐射在阿秒科学和化学反应中的应用发挥着积极作用.     

单分子发射光子的统计性质: 考虑系间穿越影响

用产生函数(generating function)方法研究了单分子存在系间穿越过程的发射光子的统计性质, 并给出了长时间极限下的发射光子的平均值以及对应的Mandel Q 参数的表达式.研究结果表明, 在系间穿越过程存在的情况下, 单分子发射光子的平均发射光子数和对应的Mandel Q参数随时间都呈线性关系, 并且Mandel Q参数对跃迁速率k₂₃ 在长时间尺度上非常敏感.     

人类成功测量迄今最短时间跨度

目前,德国科学家首次研究了一个发生时长比飞秒短得多的过程——他们测量出光子穿过氢分子所花费的平均时间为247仄秒(2.47×10-19秒),这是迄今科学家成功测量的最短时间.该项研究利用电子同步加速器上的激光源PETRA Ⅲ发出的X射线照射氢分子,而光子会在氢分子的电子云中产生电子波.这些电子波的波峰和波谷相遇时会相互抵消,形成所谓的干涉图像.利用COLTRIMS反应显微镜,研究者确定了干涉图像和氢原子的方位,并且使原子和分子内的超快反应过程清晰可见.     

单分子体系发射光子统计

基于最近发展的单分子体系光子发射产生函数(generating function)方法, 具体讨论了单分子体系发射光子统计的有关问题. 从统计的意义上讲, 所引进的产生函数可以认为是单分子体系发射光子系综的广义配分函数, 并对相关问题作了简要的讨论.     

飞秒强激光场下乙腈分子的电离和解离

利用飞行时间质谱，研究了乙腈分子在脉宽５０ｆｓ，波长８００ｎｍ，强度为６．３×１０~(１３)～１１．３×１０~(１３)Ｗ／ｃｍ~２的激光脉冲作用下的光电离和解离情况，测量了主要产物离子ＣＨ_３ＣＮ~＋， ＣＨ_２ＣＮ~＋， ＣＨＣＮ~＋和ＣＣＮ~＋的光强指数，分别为８．６，１０．５，１１．５和１３．８，与通过多光子电离、解离过程产生上述离子所需要的光子数一致．这意味着母体离子主要是通过非共振多光子电离产生，而碎片离子则由母体分子同时吸收多个光子到达若干超激发态，在这些激发态上各自解离而形成的．     

多酸-查耳酮杂化分子的制备及其光交联性能

光敏型多酸杂化分子及其光响应特性是目前多酸功能材料的研究重点.本文采用共价修饰的方法将光敏型查耳酮基团嫁接至Anderson型多酸骨架上,制备了一类新型的光敏杂化分子.利用核磁共振、傅里叶转换红外、高分辨质谱、单晶X射线衍射等技术确认了多酸-查耳酮分子的结构;并利用紫外光谱、核磁共振和凝胶渗透色谱技术详细研究了多酸-查耳酮分子的光交联特性.该工作为新型光敏多酸杂化分子的制备及功能应用提供了良好借鉴.     

结晶化胶体阵列的制备及其可调光子带隙性质

利用离子交换方法制备了由单分散聚苯乙烯微球(直径为70和140 nm)构成的结晶化胶体阵列结构, 研究了其光子带隙随微球体积分数和分散剂类型的变化规律, 以及在结晶化胶体阵列中荧光素染料的发光性质. 这种结晶化胶体阵列结构可以用作可调带隙的液态光子晶体, 在传感器、光子带隙材料、凝聚态物理等领域有广泛的应用前景.     

夸克——胶子等离子体的强子化相变

CERN—WA80研究组首次实测的纯光子谱数据发表之后,不少工作者都声称基于自己的理论模型可以解释WA80数据.但是Shuryak等人认为根据目前的实验条件所能选取的合理参数值是无法解释过剩光子问题的.他们提出了一个慢膨胀模型,要求夸克—胶子等离子体(QGP)火球处于混和相的时间需长达30—40fm/c,这是与实验上所测定的火球寿命～10fm/c相矛盾的.人们可以注意到,在文献的诸项研究中未考虑QGP火球的强子化相变若为一级相变时对光子产额的影响.因此他们的理论结果的可信度是     

分子光学生物医学

分子光学生物医学利用激光器,是利用生物分子的光致激发产生的光化学过程。有单光子光学生物医学和多光子光学生物医学之分,二者对激光强度的要求不同。单光子激发众所周知的是藉助血卟啉衍生物HpD~(41)的新生儿黄疸(血胆红素过多)的光疗、各种皮肤病的光疗和光化学疗法、癌症的光化学疗