Dipole（γ,γ）方法的实验实现与H 2 及其同位素分子的激发动力学研究

发布时间：2022-08-04 10:16

　　原子、分子及离子的碰撞过程普遍存在于星际空间、核聚变、等离子体以及化学反应过程中,所以原子分子的结构及其激发动力学研究对于相关学科的发展具有重要意义。缘于天文观测、能源项目、军事技术和航空工业等高新技术产业的重大需求,促使原子分子激发态结构和动力学参数研究成为最活跃的前沿领域之一。但是,实验上原子分子激发动力学参数的测量精度却一直不够高,且为止目前,对散射过程中的物理机制仍然存在许多争议和不确定性。因此,发展或者改进现有的实验技术,提高原子分子激发动力学参数的测量精度,对于深入理解原子分子的结构及散射机理极其重要。快电子碰撞方法是研究原子分子结构及其动力学参数的重要技术手段,历史上曾提供了大量的原子分子激发动力学参数。近年来,随着第三代同步辐射和自由电子激光等先进光源的发展,非弹性硬X射线散射技术发展成为了研究原子分子的结构和激发动力学的有力工具。虽然快电子碰撞方法和非弹性硬X射线散射技术是完全不同的实验技术,但都能够用来测量原子分子的激发态动力学参数,且二者间存在着紧密的联系。利用非弹性硬X射线散射技术和快电子碰撞方法,本论文开展了一系列原子分子的激发动力学研究:1.从非弹性X射线散... 

【文章页数】：125 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 快电子碰撞方法概述
        1.1.1 快电子碰撞方法的发展历史
        1.1.2 电子与原子分子碰撞过程
    1.2 X射线散射方法概述
        1.2.1 X射线散射方法的发展历史
        1.2.2 X射线与原子分子散射过程
    1.3 小结
第2章 电子能量损失谱学的理论基础和实验方法
    2.1 电子能量损失谱方法
    2.2 原子分子激发动力学参数
        2.2.1 —阶Born近似理论下的电子散射幅
        2.2.2 微分散射截面、广义振子强度和光学振子强度
        2.2.3 表观广义振子强度和Lassettre极限假设
    2.3 电子能量损失谱仪及实验方法
        2.3.1 快电子能量损失谱仪简介
        2.3.2 快电子能量损失谱实验测量方法
    2.4 小结
第3章 Dipole(γ，γ)方法的实现及He原子光学振子强度的测量.
    3.1 光学振子强度实验测量研究现状
        3.1.1 光吸收方法
        3.1.2 Dipole(e，e)方法
    3.2 Dipole(γ，γ)方法的提出和实现
        3.2.1 非弹性X射线散射截面
        3.2.2 Dipole(γ,γ)方法的实现
    3.3 He原子光学振子强度的测量
        3.3.1 研究意义及现状
        3.3.2 实验条件及解谱方法
        3.3.3 结果与讨论
    3.4 小结
第4章 H_2分子激发动力学参数的实验研究
    4.1 研究现状
    4.2 实验过程和拟合方法
        4.2.1 H_2的快电子碰撞实验
        4.2.2 H_2的非弹性X射线散射实验
        4.2.3 拟合方法和误差分析
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Franck-Condon因子
        4.3.2 形状因子平方
    4.4 小结
第5章 HD与D_2分子快电子碰撞实验研究
    5.1 研究现状
    5.2 实验过程和拟合方法
        5.2.1 实验过程
        5.2.2 拟合方法和误差分析
    5.3 HD实验结果
        5.3.1 Franck-Condon因子
        5.3.2 形状因子平方
    5.4 D_2实验结果
        5.4.1 Franck-Condon因子
        5.4.2 形状因子平方
    5.5 小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
附录A 电子能量损失谱仪调试总结与改进
    A.1 恒温与真空
        A.1.1 电源恒温装置的搭建
        A.1.2 真空腔体的加热保温
        A.1.3 单色器与作用室差分抽气
    A.2 静电透镜和半球电极涂层
    A.3 信号读出电子学原理图
    A.4 数据采集程序改动说明
附录B KD系数获取方法
EELS-KD分谱程序代码
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]相对流量技术及其在电子碰撞微分散射截面测量中的应用[J]. 陆根萌,刘亚伟,徐龙泉,张鑫,康旭,朱林繁.  原子与分子物理学报. 2016(03)
[2]混合气体分子平均自由程的推证[J]. 丁巨成.  泰山学院学报. 2003(03)
[3]快电子与原子分子碰撞实验[J]. 徐克尊.  现代物理知识. 1993(01)



本文编号：3669355