三氟乙醛分子的红外多光子离解动力学

三氟乙醛的热解反应和动力学已有过仔细的研究,其主要离解产物是CHF_3,有链反应发生。紫外光解产物与热解结果类似。鉴于CF_3CHO分子的振动光谱中C—H键弯曲振动模(v_(12)带)与二氧化碳激光10.6μm带相匹配,我们用TEA CO_2激光对CF_3CHO进行了红外多光子离解,获得了与热解反应不同的产物C_2F6、C_2F_4和H_2。通过研究离解产率与激光能流密度、激光频率、脉冲作用数的关系,讨论了它的红外多光子吸收和离解的动力学。     

固体甲酸铀酰化合物的激光光解反应及在铀同位素分离中的应用

1976年等报道了用红外激光使冻结在隔离基体上(isolated-Matrix)的SF_6分子发生选择性的光解反应。除此之外,关于强红外激光场作用下的固体化合物的光解反应则很少报道。本文研究了TEA-CO_2,激光引起的固体甲酸铀酰化合物的选择性光解反应及在铀同位素分离中的应用。     

Ce-Y分子筛表面特征酸及1490 cm~(-1)谱带归属的研究

固体酸的表面酸型,一般按照其对吡啶吸收-红外光谱是为离子吸收或配位吸收而区分为B酸和L酸两类。本文以甲苯催化转化反应为探针,采用脉冲微反-脉冲中毒气相色谱及吡啶吸收-红外光谱等技术,研究了Ce-Y分子筛表面特征酸位及所出现的1490 cm~(-1)谱带的     

在多频强红外场中氟里昂_(113)的非统计离解行为

热化学认为分子的离解首先是具有最低能量的键开裂。一般情况下,红外多光子离解也倾向于通过最低能量通道。如果分子具有两个或更多的在能量上接近的低能离解通道,在离解过程中将会产生通道竞争,其分支比率在某种程度上将依赖于激光强度,它也是激光脉冲宽度的函数。多频强红外场不仅能大大地提高离解选择性,而且能把分子激发至更高层的激发能级,这种高激发态则更有利于通道竞争。本文首次报道用TEACO_2激光9P(24)、9P(22)、     

羧酸的甲醇——化学电离质谱及其气相酯化反应

化学电离(CI)质谱是研究气相离子反应的重要工具。在离子源中,反应离子通常与样品分子发生质子转移或电荷交换反应,使样品分子电离,达到分子量测定的目的。Weinkam和Desiderio等曾研究了气相离子的溶剂解反应。近年来人们开始注意到气相离子可以发生许多经典有机化学反应。我们用甲醇作反应气,对不同类型的一元羧酸     

CO_2激光诱导SF_6—UF_6—CO体系的光敏反应

脉冲CO_2激光激发SP_6引起UF_6光敏解离近来已有报道。我们曾研究以H_2为清扫剂的UF_6红外光敏反应,但用一氧化碳作为F原子清扫剂的详细研究尚未见报道。本文着重研究TEA CO_2激光诱导SF_6—UF_6—CO体系的光敏反应,并测定了UF_6解离率与激光能量密度、频率和CO分压之间的关系。     

激光在快化学中的应用

许多有用的化学反应是缓慢的,需要数小时才能完成。然而,许多其它一些在气体或液体中进行的反应在不足一秒之内就进行完毕。研究化学反应快慢(叫做反应动力学科学)的化学家把这类反应看作是快反应。但是过去的十年中,脉冲激光技术的发展使得化学家能够观察反应时间短于十亿分子一秒(一个毫微秒)的超快化学反应。现在,我们可以买到能够产生微微秒脉冲的激光器。确实,新泽西贝尔电话实验室的查克·尚克(Chuck Shank)及其同事目前已经制成仅仅持续几个毫微微秒的激光脉冲。快化学反应首次成为可能是在1949年。当时在剑桥大学的罗伯特·诺里什(Robert Norrish)和乔治·波特(George Porter)提出这样的思想:用大功率的闪光使分子裂解进而分析所形成的碎片。这一技术即所谓的闪光光解使得诺里什和波特获得了1960年的诺贝尔奖。     

激光诱导pH突变

美国洛斯阿拉莫斯科学实验室应用光化学部(APD)的研究者,已经能用超短脉冲的激光技术研究质子传递反应.这个研究,是根据已知的化学原理,即激发态分子与它的基态分子的pH值有很大的差异.使用这一技术,可产生一个pH突变,并且这个过程是在微微秒级的时间内发生的. 以前改变溶液pH的唯一方法是加入酸或碱,然而,这个过程是比较慢的,即使是在最佳的条件下,也需要一秒钟,因而不能用来研究快速反应.激光技术的使用之所以     

未来的分子手术刀

斯坦福大学的卡尔多(AndrewKaldor)博士和他的合作者用一束红外激光成功地对一个大化学分子中的个别键进行了选择性加热,而且不影响它周围的原子. 分子可以吸收一个接一个的红外光脉冲,直到积累的能量使它们裂解成几部分。这种未来的化学外科学的艺术不但要准确地找出要分离的键所在的位置,而且必须在激光能量传递开之前,就用激光将这     

飞秒相干反斯托克斯Raman光谱技术与细胞识别的Raman光谱显微探针技术

飞秒相干反斯托克斯Raman光谱技术高分辨率飞秒相干反斯托克斯Raman光谱(CARS)的研究涉及非线性光学、激光光谱学、超快激光技术、量子光学、原子分子物理学及计算机优化控制理论与技术等学科领域。基于超快脉冲激光的整形、放大和压缩技术,利用飞秒整形激光脉冲与特定量子体系相互作用,产生非线性光学相干反斯托克斯Raman光谱(CARS),实现特定Raman模的选择相干抑制或增强,提高了Ra-man光谱的灵敏度、选择性、频谱分辨率和空间分辨率等,可望为材料科学和生物医药等领域的研究提供全新的技术和方法。Raman光谱技术是研究材料、生物医药…     

用脉冲辐解法研究(1,4,7,10-四氮杂环十三烷-11,13-二酮)合铜(Ⅱ)歧化超氧离子的动力学

脉冲辐解法是近年来研究高速反应动力学的新技术,可测定高达10~(12)mol~(-1)dm~3s~(-1)的反应速率。其原理是利用高能电子束脉冲。使体系中某种分子激发、电离或分解,以研究在短暂脉冲后辐解产物引起的高速化学反应。这种方法对自由基的研究特别有用,例如对超氧自由     

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。     

三聚甲醛的红外多光子离解

近年发现强红外激光能引起多原子分子的离解,其理论体系亦逐渐形成.我们用10.6μ的TEA二氧化碳激光辐照三聚甲醛,使之发生多光子离解。这个分子的特点是振动态密度大,而且离解能又低,所以极易离解。     

应用CWCO_2激光器在液相体系中分离铀同位素

激光分离铀同位素在气相介质中已经取得了重要进展。对于液相体系,由于分子密度大,能量传递极为迅速,因而要在液相介质中进行激光分离铀同位素十分困难,以致尚未有成功的报道。本文报告了应用红外激光增强萃取速率的效应,在UO_2Cl_2(8.4 M HCl)-TBP(煤油)液相体系中分离铀同位素的实验结果。     

测量超紫外线阿秒脉冲时间结构的光电子能谱非线性比例变换方程方法

为了研究化学反应、原子分子发光等超快速过程中电子态的时间演化过程,需要能量越来越高、脉冲时间宽度越来越短、单色性越来越好的光脉冲作为激发和探测手段.但是,如何快速、精确地测量这些光脉冲具体细致的时间结构,一直是科学界的一个挑战.在过去的十多年时间里,人们在测量超紫外线阿秒脉冲方面作出了巨大的努力,取得了显著的成果.迄今为止,已经发展出了几种测量阿秒脉冲时间宽度和重建脉冲形状的方法,如阿秒光谱相位干涉直接电场重建法(SPIDER)和阿秒频率分辨光学快门法(FROG).然而,这些方法都是从传统的光学测量方法演变而来的,不仅需要当代最先进的实验装置,而且需要十分复杂的分析计算方法和实验数据拟合过程.为了推动阿秒计量学的发展,进一步开展阿秒测量、脉冲时域定位(定时)、实验数据评估、探测器刻度,以及对阿秒脉冲光源进行改进、优化和应用,我们提出一种直接、快速、精确的基于光电子能谱变换方程的解析方法,利用激光辅助超紫外线气体电离技术,精确地观测超紫外线阿秒脉冲.新方法利用参数化的计算公式确定每个测量得到的光电子的相关激光相位,利用解析性的光电子能谱解谱技术,一步重建脉冲的形状和具体的时间结构.新方法不需要大量的光电子能谱的时间分辨测量,也不需要冗长的迭代计算和实验数据拟合过程,能从每个测量得到的光电子能谱重建出超紫外线脉冲的时域特性.用参数化公式从脉冲的能量带宽值计算得到脉冲重建结果的时间不确定性(即时间误差).由于变换方程建立了超紫外线脉冲时间特性、重要的激光参数(峰值强度、电场包络形状、相位、载波-包络相位等)、原子或分子的电离能,以及光电子能谱之间的直接联系,可以用它从各个已知参数值计算出未知的参量.通过观测、分析某些参数和特定谱项的变化规律,可以研究超快速反应动力学过程中随时间变化的相关信息.     

基于固体等离子体的阿秒高次谐波产生理论与实验进展

自从2001年首次产生并测量了阿秒(attosecond, 1 as=10-18s)脉冲之后,高次谐波和阿秒脉冲在原子分子物理、材料科学等领域得到了广泛的应用.但是,由于气体高次谐波方法产生的阿秒脉冲效率较低,阿秒脉冲能量受限,限制了阿秒时间动力学研究的探测方式(目前主要是IR(infrared)+XUV(extreme ultraviolet)泵浦/探测)及其在许多领域的应用.如何获得高亮度、大能量的阿秒脉冲一直是该领域的追求.高强度的相对论飞秒激光脉冲与固体密度等离子体相互作用,在高亮度、大能量高次谐波和阿秒脉冲产生上具有独特的优势,甚至可能获得远高于泵浦激光场强的谐波电场强度.本文对基于固体等离子体的阿秒高次谐波产生的物理机制和目前的实验研究进展作简要介绍.     

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.     

激光作用菲与邻菲啰啉产生团簇负离子及比较

近年来,以高能量密度的脉冲激光束在高真空中溅射固体样品,已成为产生原子簇正负离子的一种有效手段。这些簇离子是由样品分子的碎片拼接而成,或由样品分子在激光等离子体中彻底“原子化”后再组合成的?簇离子中各组分元素的含量是否与样品相同?也就是说,激光产生的团簇离子的结构与组分与样品有什么关联?为了探讨这一问题,最近我们在自制的激光等离子体源飞行时间质谱计上,以功率密度为10~8W/cm~2,波长532nm的脉冲激光     

非晶形铁的氧化物薄膜的激光化学气相沉积

激光化学气相沉积(LCVD)是通过激光光分解气相有机化合物分子,分解出金属原子沉积在基片表面的一种新型的薄膜制备技术,与传统制备薄膜方法相比,这种方法可在室温下一步完成制备过程,不需要掩膜版,便于对沉积过程进行控制。用这种方法,沉积速率高,膜层的纯度高,并且目前已实现了0.2微米量级的空间分辨率和3.5微米量级大小的光斑。所以LCVD作为一种新的手段,在微电子学工业上将有重要的应用价值。     

气相甲醇分子的核自旋变体的分离和转换机制研究进展

原子核自旋变体(简称核自旋变体)是分子的基本存在形式.由核自旋不为零的同种原子组成的所有分子都有两种或两种以上的核自旋变体.本文先简要地回顾了初期正氢和仲氢分子的研究发展,然后介绍了几种多原子分子的核自旋变体.甲醇分子是有内部扭动类分子的原型代表和最重要的恒星大气分子之一,它有正甲醇和仲甲醇两种核自旋变体.用激光控制分子的热运动,利用光诱导漂移技术可以在室温下将正甲醇和仲甲醇分子部分地在空间中分离开,进而探求它们之间相互转换的物理机制.本文概述了该技术的基本原理和实验方法,介绍了气相正甲醇和仲甲醇分子呈现出的反常光诱导漂移量子现象,以及用量子弛豫理论定量地解释它们在0.3~2 Torr压力范围内的转换率随压力非线性变化新奇关系的最新研究结果.最后,简要展望了本研究结果的潜在应用.