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H_2和He的电子碰撞电离研究

张哲  
【摘要】:电子碰撞电离作为原子分子物理研究的基本物理过程,通过实验条件的选择,可以获得结构学和动力学两方面不同的物理信息。本论文主要包含了在这两方面开展的电子碰撞谱学研究的一些成果,包括氢分子的振动分辨电子动量谱学研究以及氦的双激发自电离动力学的敲出电子谱学和(e,2e)符合谱学实验研究。论文分为以下六章: 第一章介绍了本论文工作所涉及的电子碰撞电离研究的一些基本知识,包括电子动量谱学的的理论基础和发展,He自电离动力学电子碰撞谱学研究采用的两种参数化峰型以及不同实验方法(电子能量损失谱,敲出电子谱和(e,2e)符合谱)的研究进展。 第二章介绍了开展论文工作所使用的(e,2e)实验装置以及相关的实验方法。 第三章介绍了自行编写的基于Monte Carlo算法的非线性拟合程序MCFP,借助该程序对低分辨电子动量谱实验数据的解谱处理澄清了CF2Br2分子外价轨道排序的争议。 第四章中开展了振动分辨电子动量谱学实验的初步研究。首次在实验上直接获得了氢分子1scσg电离的振动分辨电子动量分布,并与理论计算得到的相应电子动量分布进行了对比。最后通过商谱的比较,在实验上区分出不同振动态对电子动量分布的影响。 第五章中,在250eV-2000eV入射能以及26°-116°敲出电子角条件范围内测量了He的包括(2s2)1S,(2p2)1D和(2s2p)1P自电离共振态的一系列敲出电子谱。并通过非线性拟合得到了相应条件下的直接电离截面和各个态的Shore峰型参数的角分布,观察到了直接电离和共振电离振幅之间干涉导致的角分布曲线的震荡,并且250eV时的结果与McDonald and Crowe (200eV)[J. Phys. B25,2129(1992);25,4313(1992)]和Sise等人(250eV)[Phys. Rev. A84,022705(2011)]所得结果存在明显差别。另外还尝试开展了以上自电离态的(e,2e)实验,并得到了初步的结果。 第六章对整个博士论文的工作进行了总结,并在此基础上展望了未来要开展的进一步研究工作。


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