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分子离子双激发解离通道的竞争研究及激光光电子与中性分子碰撞频率的实验研究

来丽坤  
【摘要】: 本论文包括“分子离子双激发解离通道的竞争研究”,“平行板电极测量激光光电子与中性分子碰撞频率的实验研究”和“激光诱导荧光实验研究”三部分,主要内容如下: 1分子离子双激发解离通道的竞争研究 当分子离子XYZ+(XY2+)从某电子态E0被同时激发到两个更高的、具有解离或预解离特性的电子态Eα和Eβ时,α和β这两个激发解离通道存在竞争,我们给出一种理论模型来处理三原子分子离子XYZ+(XY2+)解离产生的多于两种离子产物的两个解离通道之间的竞争。假定Eα和Eβ两个态的光激发速率远远小于它们的解离和预解离速率,我们可以得到碎片离子分支比与两束解离光光强比之间的关系式RBA?RI和RCA?RI。拟合实验数据RBA= [B + ] [A +]和RCA= [C + ] [A +]对两束解离光光强比RI = Iα/Iβ?的依赖关系,可以得到两个激发解离通道的激发截面分支比。实验研究了CO2+离子两个光解离通道的竞争,通过测量碎片离子分支比对激光光强的依赖关系,运用理论模型拟合得到了两个光解通道的激发截面之比。 2平行板电极测量激光光电子与中性分子碰撞频率的实验研究 在十字形不锈钢热管炉中装有互相平行的、加有一定电压的两片正负电极板。实验向热管炉中加入适量碱金属或碱土金属,加热蒸发产生碱金属蒸气,温度越高,蒸气气压越高。激光从入射窗口进入,激光使碱金属或碱土金属蒸气电离,产生位置确定的线状电子源,在平行板电极间的电场作用下电子从极板中间向正极板迁移。通过测量电子到达正电极板的时间,按照一定的理论模型可以计算出电子的迁移速率以及电子与相关碱金属、碱土金属原子的碰撞频率。按照上述方法获得了电子与几种碱金属、碱土金属原子(K、Na、Li、Mg、Ba)在不同条件下的碰撞频率,比较了碰撞气体密度归一化的电子-原子分子碰撞频率,研究了非弹性碰撞对电子与气体原子碰撞频率的影响。 3激光诱导荧光实验 设计并搭建了一套实验装置,用一束波长为230nm的激光,通过双光子激发射流冷却的CO分子至B1+∑激发态,用光电倍增管测量了CO分子跃迁产生的激光诱导荧光,由此对该套实验装置进行了初步调试,得到了较满意的结果。


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