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．     

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。     

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.     

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     

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。     

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     

激光相干合成分子的局域化振动

选键反应是激光化学多年来研究的主题之一,局域模振动激发的振动中介反应和化学反应通道的激光相干控制分别代表了该领域的两个主要方面,其中局域化振动(局域模激发)对选键反应的影响已在HOD分子的光解与双分子反应实验中得到了证实.分子低能量的本征振动为简正振动,在高激发态由于振动的非谐性使分子出现局域化本     

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)、     

分子振转动量子计算及分子振转动纠缠

随着对于量子计算(机)的深入研究, 人们相继提出了不同量子计算的模型. 近年来, 基于分子振-转激发态的量子计算模型受到了研究者的广泛关注. 研究发现, 基于分子振动和转动模式的量子计算模型可以很方便地实现多量子比特计算, 并且可以获得足够长的退相干时间. 同时, 分子振转动量子计算的数值模拟也发现各种形式的量子逻辑门均可以获得很高的计算保真度. 分子振转动模式之间的纠缠是分子振转动量子计算的一个重要资源, 因此, 分子振转动纠缠动力学的研究也引起了人们的兴趣. 对于分子振转动量子纠缠动力学的研究能够为分子振转动量子计算的进一步研究和应用提供参考. 本文对分子振转动量子计算和分子振动纠缠的研究进展做了简要综述.     

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。     

H2Se分子的振转能级理论研究

H_2Se是研究分子振转高激发态的典型范例之一.Flaud等利用高分辨Fourier变换光谱观测到振转能级,Ulenkov等报道了一些振动频率的同位素位移值.利用实验光谱,Jensen和Kozin Halonen等优化了H_2Se分子的势能面.Kozin和Jensen计算出转动能级的四度成簇结构 最近,我们建立了一种用振动自洽场-组态相互作用(SCF-CI)方法通过实验振动光谱优化三原子分子势能函数的理论方法,并用此法已优化了H_2O和NO_2体系的势能面.本文将利用Flund等最近在高分辩Fourier变换光谱仪上观测到的18个振动能级优化H_2Se分子的势能面,然后用新确定的势能面研究分子的局域模振动态和振动频率的同位素位移效应.     

高振动激发态的V-V传能研究——Ⅱ.CO(v)向H2O的振动传能

利用时间分辨Ｆｏｕｒｉｅｒ红外发射光谱仪,对高振动激发的ＣＯ（ｖ）向Ｈ２Ｏ的传能反应进行了研究。传能给体分子ＣＯ（ｖ）由１９３ｎｍ激光光解ＣＨＢｒ３和Ｏ２后的次级化学反应产生。ＣＯ（ｖ→ｖ－１）的红外发射由ＴＲ ＦＴＩＲ跟踪检测。实验中没有观察到Ｈ２Ｏ的振动激发。利用光谱拟合方法,得到每一延时ＣＯ（ｖ＝１－８）的振动布居,进而求出ＣＯ各个振动激发态的相对布居随时间的演化关系。     

红外多光子解离CF_2HCl时碳同位素的选择性

最近十年中,激光分离碳同位素的工作在理论和实验上都有深入的研究。在对CCl_4,CF_2Cl_2,CF_3I,CF_3Br,CF_3Cl,CF_3COCF_3等体系做了研究之后,1982年以来加拿大Gauthier等人研究了CF_2HCl分子在红外多光子解离时碳同位素的分离。CF_2HCl不仅符合激光分离同位素的一般要求,还具有以下的优越性:可用能量效率较高的TEA-CO_2激光器、光解反应简单、离解能不高、在较高压力下进行光解时同位素选择性可保持较高值、CF_2HCl价     

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     

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     

凝聚相分子振动量子拍的20fs时间分辨光谱实时观测

冲击相干振动光谱是以脉冲宽度比分子振动周期短的飞秒激光作为激发光源的一种光谱学实验方法,通常是以泵浦-探测实验装置为基础,可以实时观测与电子基态或激发态相耦合的分子振动动力学过程.中国科学院物理研究所以小于20fs,550～700nm光谱范围内可调谐的非共线光参量放大器为光源,建立了一套冲击相干振动光谱学实验装置,并以染料分子Oxazine720的甲醇溶液为样品进行了实验测试.实验中样品被泵浦光脉冲激发后在电子基态形成振动波包,并观测到振动波包在电子势能曲面上运动所形成的振动量子拍信号.经分析有两个分子振动模式被激发,其振动频率分别为592与678cm-1,所对应的振动周期分别为56.3与49.2fs.     

苯分子的Rydberg能级和轨道

苯分子是典型的有机分子之一,激光光谱的兴起,促使对其高激发态(或Rydberg态)研究的注意。从HFSCF计算中得不到可靠的高能级和空轨道,故一般采用联合原子模型或组态相互作用方案来指认和拟合实验谱线;前者过简,后者过繁。以交换位能定域化近似为基础的SCF—SW—X_α方法,在相同的近似等级下计算占据轨道和空轨道,所提供的高激发     

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。     

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.     

分子束研究Cl_2在Si(111)面化学吸附的平动能效应

气相小分子在金属单晶表面上解离化学吸附的机理研究十分活跃.目前描述化学吸附过程有两种不同的机理,即直接解离和前驱态(Precursor)机理.前者认为气相分子与固相表面碰撞能直接解离成碎片吸附于表面上;后者则假设分子入射表面先经中间前驱态再发生解离化学吸附.要深入研究上述不同的吸附机理,分子束技术是一种有效的实验手段,通过测定入射分子束的平动能以及入射角对解离吸附的影响,可以获得有关化学吸附的重要信息.在半导体表面气相化学蚀刻反应中Si-Cl_2体系占有十分重要的地位.我们在文献[4,5]中曾指出Cl_2分子在Si表面上解离吸附是蚀刻反应关键的一步,但是对其吸附机理的深入研究尚未见报道.本文将首次采用超声分子束、角分辨的飞行时间质谱和激光诱导吸附技术,研究Cl_2在Si(111)表面上吸附的平动能效应,并探讨其解离化学吸附的机理.