飞秒光场中溴丙烯分子电离解离过程的研究
发布时间：2020-09-12 20:20
在过去的三十年中,随着超快激光技术的飞速发展,人们可以在飞秒甚至阿秒时间尺度观测光与分子的相互作用过程。众多的研究者从理论和实验两个方面探究了一系列新现象和新效应,如:高次谐波产生、多光子电离、电离解离以及库伦爆炸等。为了精确地探究分子在光场中的反应动力学过程,人们发展了一系列的探测技术,如:飞行时间质谱技术、离子速度影像技术、三维离子切片成像技术以及三维离子符合测量技术等。随着上述离子探测技术的发展,人们已经能够在阿秒时间尺度、皮米空间尺度分析分子体系在飞秒光场中的电离、解离和库伦爆炸过程。由于卤代烷烃分子在大气物理化学问题中扮演着重要角色,卤代烷烃分子与光场的相互作用过程一直是人们关注的焦点。在本文中,我们利用自行搭建的三维离子切片成像谱仪研究了溴丙烯分子在800nm和400nm飞秒光场中的电离、解离以及库仑爆炸过程。具体内容如下:(1)利用飞行时间质谱技术研究了溴丙烯分子在800 nm和400 nm飞秒强激光场下的反应过程。结合量子化学计算,分析了不同功率下各离子的产率,讨论了分子沿C-Br和C-C的解离过程,研究了强场激光下溴丙烯分子多光子电离解离机制。(2)利用直流切片离子成像技术研究了溴丙烯分子在800 nm和400 nm飞秒激光非共振激发下的解离和库仑爆炸过程。实验获得了相关碎片离子的切片图像,分析了各离子的动能分布,对高动能碎片离子的来源通道进行了归属。
【学位单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O561
【部分图文】：
技术的发展及应用年第一台激光器问世以来，激光对人类社会的方方面面产生了巨工、生命科学以及计算机科学等领域都起到了极大的推动作用计算机一起，并称为 20 世纪的“新四大发明”。激辐射式光放大器的英文简写，Laser——Light Amplificatioadiation。激光工作介质的高低能级间始终存在着自发发射跃迁跃迁三种过程。为了使受激发射跃迁占优势，激光器需要一个粒子重新拉回到高能级，形成粒子数反转。在一个外加光场的的光由于能量共振与入射光具有相同的频率、相位、传播方的受激发射跃迁，如图 1.1 所示。光在谐振腔中来回振荡，造，最终产生强烈的激光，从部分反射镜一端输出。
图 1.2 啁啾脉冲放大原理图Fig.1.2 The schematic diagram of chirped pulse amplification脉冲的峰值功率密度极高，为研究物质在强场中反应的超快动和研究工具。主要研究方向有：激光与团簇大分子的相互作用激光与分子、原子的相互作用等。当激光的峰值功率密度达到10强度为8 × 10 / ，该电场强度已接近原子核与电子之间的伦场约为5 × 10 / ，对应的激光峰值功率密度约10 / 该量级的光场时，外层的电子很容易发生电离，这与传统的原离的方式有本质区别。激光脉冲极短，已达到分子原子内部振动甚至电子的运动周期（探测技术，可获得具有超高时间分辨率的探测手段。科学家们生在飞秒时间尺度的超快动力学过程进行了大量的探究[3]，如
图 1.3 泵浦探测实验结果图（Zewail）[8]Fig.1.3 The pump-probe result of Zewail反应超快动力学研究的奠基人 Ahmed Hassan Zewail 教授[8]被7 年，AhmedHassanZewail 开创了泵浦-探测技术，可以直接观，实验结果如图 1.3 所示。之后他利用飞秒激光，结合泵浦-探系列超快现象进行研究，如分子异构化、解离、电子转移[9]、质豫过程[11]等。近年来，他还发展了超快电子束衍射[12]方法，体瞬态结构的变化[14]、化学反应动态过程[15]以及相变等超快化学反应研究的范畴。学分子反应的物理机制脉冲的产生和发展大力推进了非线性光学、等离子体物理、原
本文编号：2817876
【学位单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O561
【部分图文】：
技术的发展及应用年第一台激光器问世以来，激光对人类社会的方方面面产生了巨工、生命科学以及计算机科学等领域都起到了极大的推动作用计算机一起，并称为 20 世纪的“新四大发明”。激辐射式光放大器的英文简写，Laser——Light Amplificatioadiation。激光工作介质的高低能级间始终存在着自发发射跃迁跃迁三种过程。为了使受激发射跃迁占优势，激光器需要一个粒子重新拉回到高能级，形成粒子数反转。在一个外加光场的的光由于能量共振与入射光具有相同的频率、相位、传播方的受激发射跃迁，如图 1.1 所示。光在谐振腔中来回振荡，造，最终产生强烈的激光，从部分反射镜一端输出。
图 1.2 啁啾脉冲放大原理图Fig.1.2 The schematic diagram of chirped pulse amplification脉冲的峰值功率密度极高，为研究物质在强场中反应的超快动和研究工具。主要研究方向有：激光与团簇大分子的相互作用激光与分子、原子的相互作用等。当激光的峰值功率密度达到10强度为8 × 10 / ，该电场强度已接近原子核与电子之间的伦场约为5 × 10 / ，对应的激光峰值功率密度约10 / 该量级的光场时，外层的电子很容易发生电离，这与传统的原离的方式有本质区别。激光脉冲极短，已达到分子原子内部振动甚至电子的运动周期（探测技术，可获得具有超高时间分辨率的探测手段。科学家们生在飞秒时间尺度的超快动力学过程进行了大量的探究[3]，如
图 1.3 泵浦探测实验结果图（Zewail）[8]Fig.1.3 The pump-probe result of Zewail反应超快动力学研究的奠基人 Ahmed Hassan Zewail 教授[8]被7 年，AhmedHassanZewail 开创了泵浦-探测技术，可以直接观，实验结果如图 1.3 所示。之后他利用飞秒激光，结合泵浦-探系列超快现象进行研究，如分子异构化、解离、电子转移[9]、质豫过程[11]等。近年来，他还发展了超快电子束衍射[12]方法，体瞬态结构的变化[14]、化学反应动态过程[15]以及相变等超快化学反应研究的范畴。学分子反应的物理机制脉冲的产生和发展大力推进了非线性光学、等离子体物理、原
【参考文献】
相关期刊论文 前2条
1 ;Dissociation of methanol in intense femtosecond laser field[J];Chinese Science Bulletin;2002年23期
2 缪希茄，韩秀文，胡皆汉，许永廷;抗癌药β—榄香烯分子内部运动的￣（13）C核自旋弛豫研究[J];波谱学杂志;1994年03期
相关博士学位论文 前2条
1 孙盛芝;卤代甲烷分子在飞秒光场中的电离解离和库伦爆炸研究[D];华东师范大学;2014年
2 杨岩;卤代烷烃分子飞秒光场电离解离过程的研究[D];华东师范大学;2012年
本文编号：2817876
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