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作用下,引起分子发射可见荧光并离解。这个十分复杂的物理现象,近年来引起了广泛的注意及评述,并且在激光分离同位素方面获得了重要应用。中国科学院物理所徐积仁等同志对强脉     

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。     

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)、     

C2H3Cl的真空紫外阈值光电子谱

同步辐射光源是优良的真空紫外光源,以其波段广、方向性好、强度高、偏振等优点而被广泛应用。由于分子体系的电离阈值大部分为6～12 eV,位于真空紫外波段,所以真空紫外光电离是研究分子电子态、超激发态、离解过程等的有力手段。光电子谱是基于光电效应原理,对一定能量的光子与原子、分子或固体作用后产生的电子能量进行分析。原则上光电子谱可以直接提供物质的所有电子无论是最强键合的还是最弱键合的结合能,各种电离势,原子之间的结合能,可以给出分子的结构。随着同步辐射的应用,Schlag等人发展了阈值光电子谱(TPES)技术,它以其简单方便、得到的谱图分辨比常用的PES高一到两个数量级而倍受欢迎;与其他技术相结合,得到了越来越广泛的应用。阈值光电子谱也叫共振光电离谱或近零动能电子谱。它和普通的光电子谱(PES)不同之处是光子能量是变化的,单色化的真空紫外光作用于分子,直接测定形成母体离子和碎片离子或发射的电子所必需的最小的能量,接收到的电子能量仅仅局限于接近零的电子。     

N_2(α~1Π_g)+CO(X~1∑)→CO(A~1Π)+N_2(X~1∑_g)的E-E传能速率

亚稳态N_2(a~1Π_g)不但是放电过程中的重要能量载体而且也是电离层中最重要的紫外分子发射(LBH)源.因此,了解它的传能过程对化学激光、大气化学和遥控技术的应用都有很重要的意义.Golde等第一次在流动余辉装置上利用高纯N_2(X~1∑_g)微波放电产生N_2(a~1Π_g),通过测量E-E传能发射光谱求得标题反应的传能速率为1.5×10(-10)cm~3/mol·s.Sha等利用共振多光子电离技术,对上述体系进行了详细深入研究.而后,Marinelli等又利用共振双光子激发荧光技术通过测量荧光的衰减直接求得CO(X~1∑)对N_2(a~1Π_g)的猝灭速率为2.8×10~(-10)cm~3/mol·s.本文报道利用交叉分子束技术结合高灵敏度光谱测试技术测量上述体系的E-E传能速率并对此进行了讨论.     

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 .     

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。     

脉冲Fourier变换次谐波核磁共振

在相距为ω_0的相邻能级之间,同时吸收或发射能量为ω_0/n的n个量子的多量子过程,称为次谐波共振(SHR)。通常该能对之间不存在实际的中间能级,跃迁是容许的,在脉冲激励情形下可以直接观测。然而,由于激励频率远离共振,激发效率很差,需要高阶微扰论处理。具有中间能级的多量子跃迁,在一级微扰论近似下是禁阻的,在脉冲激励情形下通常不能直接观测。这两种多量子跃迁都需要比单量子过程强得多的辐射场,以获得可以观测的效应。     

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。     

依赖强度耦合的Jaynes-Cummings模型的推广

Jaynes-Cummings模型(以下简称JCM)描述一个二能级原子与单模辐射场单光子的相互作用,它是量子光学最重要的模型之一。后来Sukumar等人,将这模型直接推广到多光子相互作用,这为研究原子的多光子跃迁提供了一个有效的工具。这两个模型有一个特点,即原子和辐射场的耦合程度与辐射场的强度无关。为反映原子与辐射场耦合对辐射场强度的依赖,Buck和Sukumar提出了一个依赖强度耦合的Jaynes-Cummings模型(取h=1单位):     

K3C60光电离截面振荡

对K_3±δC₆₀ 多晶薄膜进了同步辐射光电子谱研究 .入射光子能量为 17～86eV .实验发现K_3±δC60 光电子谱的HOMO-1,HOMO及LUMO等导出能带的谱峰强度均随入射光子能量的增加而呈现振荡的性质 ,与纯C₆₀ 的光电子谱峰随入射光子能量变化的趋势相似 .结合C₆₀ 分子独特的笼状几何结构 ,认为其电离截面的变化是由于K_3±δC₆₀ 的末态电子在C₆₀ 分子笼内形成球状驻波引起的 .以驻波的边界条件为基础进行理论计算 ,得到的电离截面极小值对应的光子能量与实验得到的结果符合良好.     

微颗粒体中二次荧光发射强度计算公式

二次荧光校正计算是微颗粒X射线定量分析中极为困难的问题。本文基于一定物理模型,提出了任意形状、尺寸的多元系颗粒样品二次荧光发射强度计算方法,导出了轴对称旋转体颗粒荧光校正计算公式。若一定能量的电子束垂直入射到多元颗粒表面上,令S_1表示颗粒中元素j所产生的初次特征X射线光子(称X_j光子)的空间分辨率,     

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.     

爱因斯坦在光的本性方面的研究

本文评述了阿尔贝特·爱因斯坦(Albert Einstein)对于我们今天理解光的本性所作出的基本贡献。为了恰如其份地评价他在这方面的工作,首先概述胡克(Hooke)、惠更斯(Huygens)、牛顿(Newton)、菲涅耳(Fresnel)和麦克斯韦(Maxwell)的理论,并简要阐述了基尔霍夫(Kirchoff)、维恩(Wien)、瑞利(Rayleigh)、金斯(Jens)和普朗克(Planck)对平衡辐射定律的研究。然后讨论得出系统的辐射量子理论的爱因斯坦的主要论著。这些著作包括他在辐射的粒子性、波粒二象性、气体分子和辐射场之间能量交换的基本过程以及光子统计法方面的研究。     

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。     

利用飞行时间质谱仪检测分子多光子电离产物

本文报道了利用飞行时间质谱技术检测分子在XeCl准分子激光作用下产生的离子产物的结果,与四极质谱技术相比,飞行时间质谱检测手段充分体现了快速、微量的特色,这将使得飞行时间质谱检测技术得到广泛的实际应用。 当与脉冲激光相互作用时,分子通过选择性激光多光子电离及离解过程生成母体离子和     

聚合物介质对N-苯基-2-萘胺Stokes位移的影响

荧光物质对光的吸收和重新发射之间能量损失所引起的谱带分离,即Stokes位移,是众所周知的现象。根据溶剂-荧光分子之间相互作用来阐明溶剂的性质、结构和温度等因素对Stokes位移的影响已有大量报道。有关聚合物介质的影响也已有研究。Sah和Eisenbach等通过改变介质温度及聚合物中添加稀释剂以改变高分子的分子运动难易程度,并     

局域表面等离激元增强荧光研究进展

金属表面增强荧光现象,即表面等离激元与荧光分子、原子、量子点等发光体系的相互作用,是许多应用研究的基础科学问题.近年来该领域在实验和理论方面都取得了很大的进展.研究表明,金属表面等离激元共振不仅能够增强分子的激发过程,也能强烈地调制分子荧光的发射过程,如影响发光的量子效率、弛豫寿命和发射方向等.通过设计微纳金属结构,局域表面等离激元可以有效地改变分子所处的介电局域电磁场环境,进而影响和调控荧光分子的自发辐射过程.实验研究从初始的集体平均性观测,目前已经发展至单纳米结构和单分子水平,从而克服了传统测量中的平均效应,并做到实验测量和理论模拟的有机结合,对揭示单个纳米颗粒层次上的光物理基本规律具有重要意义.本文主要介绍近期与局域表面等离激元增强荧光相关的重要研究进展,具体为表面增强荧光的发光强度、光发射角分布、荧光光谱、荧光弛豫寿命及偏振等方面.     

光子:买一送三

研究人员发现，有一种方法能使最新的发光二极管（IEDs）在消耗相同的能量下发出比普通IJEDe多出3倍的光。这对于用户来说，无疑像爱买便宜货的家庭主妇碰到了打折优惠的良机。据《自然》杂志2月17日报道，这个方法的优点就在于能够大幅降低LED显示屏的工作电力，从而使汽车收音机、手机和便携式计算机的性能得到大幅提高。在有机LEfls中，受电子激发的有机分子通过放出光子来降低能量，这一过程称为荧光过程。但是，一般说来，只有四分之一的受激分子发出光子，其余四分之三则通过放热来降低能量。这是因为在激发态中，一个分子的两个…     

K_3C_(60)光电离截面振荡

对K3±δC60 多晶薄膜进了同步辐射光电子谱研究 .入射光子能量为 17～ 86eV .实验发现K3±δC60 光电子谱的HOMO_1,HOMO及LUMO等导出能带的谱峰强度均随入射光子能量的增加而呈现振荡的性质 ,与纯C60 的光电子谱峰随入射光子能量变化的趋势相似 .结合C60 分子独特的笼状几何结构 ,认为其电离截面的变化是由于K3±δC60 的末态电子在C60 分子笼内形成球状驻波引起的 .以驻波的边界条件为基础进行理论计算 ,得到的电离截面极小值对应的光子能量与实验得到的结果符合良好 .