电子贴附解离动力学及高分辨成像谱仪研制
发布时间：2021-10-14 07:01
电子贴附解离分子产生负离子和中性碎片自由基,是大气化学、星际化学、等离子体和生物电离辐射中重要的物理化学过程。利用负离子时间切片速度成像方法测量碎片负离子的空间动量分布,可以揭示电子与分子散射的量子物理特性、电子-分子共振态的性质以及瞬态负离子的解离动力学。基于负离子速度成像方法,我们逐渐深入地开展电子贴附解离研究。本论文的内容主要分为两部分。第一部分的相关研究工作是基于我们研究组原有普通分辨的速度成像装置开展的。我们充分利用实验装置探测效率高、负离子动量分辨较高、性能稳定等特点,研究了从简单的双原子分子（CO）到复杂的多原子分子（CO2、乙醇、乙醛）的贴附解离动力学。（1）之前,我们实验组在电子贴附解离CO实验研究中,发现了瞬态负离子分子CO-的2Π,2Δ,2Φ共振态之间的量子干涉。随后,在更高的能量范围内（11.3～12.6eV）,我们发现存在两个解离通道:e-+CO→CO→C（1D,1S）+O-,其中产生高激发态C（1S）的通道是未被前人报道的。更为重要的是,对应于不同通道的O-离子角度分布均呈完全后向散射分布;不同于较低能量区间,在高能量区间,发生的是CO-的2Σ,2Δ,2Φ負...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?ｆＴ（Ｄ勹离子源，电子贴附解离在等离子体中的应用［４］??其中，一个非常重要的应用，就是氢（氘）负离子源技术发展，有望用于国??际热核聚变实验反应堆ＩＴＥＲＷ
二顧—??：眷：動??图１．１?ｆＴ（Ｄ勹离子源，电子贴附解离在等离子体中的应用［４］??其中，一个非常重要的应用，就是氢（氘）负离子源技术发展，有望用于国??际热核聚变实验反应堆（ＩＴＥＲ）Ｗ。如图Ｕ所示，目前利用振动激发的氢（氘）??分子的电子贴附解离（Ｈ２（ｖ＾５）＋？ｌｅＶ）?—Ｈ＿＋Ｈ）产生氢（氘）负离子源的技术已??经可以实现。这个电子贴附解离过程有一个非常重要的特点：虽然振动基态的氢??气电子贴附解离截面很小（ｌ（Ｔ２１ｃｍ２），但当氢气分子振动激发到ｖ＝５时，相比振??动基态的氢气电子贴附解离，其反应截面增加了５个数量级。??常见的等离子体主要有氧等离子体和碳氟化合物等离子体。碳氟化合物等离??子体被广泛应用于等离子体刻蚀和芯片技术中的微纳制造工艺。常用于等离子体??技术的碳氟化合物：ＣＦ４，Ｃ２Ｆ６，Ｃ３Ｆ８，ＳｉＦ４，Ｃ５Ｆｉ２，ＣＨＦ３，ＣＣｌ２Ｆ２，ＳＦ６，ＨＦ。因此电子??与这些分子的相互作用被大量研宄。值得注意的是，卤素较高的电负性使得这些??分子的电子贴附解离截面都很高。因电子贴附解离是共振过程，可以改变电子的??能量调节电子贴附解离的通道
?ＭｏＵ?Ｒ？＊ｓｏｎａｎｃ＾?＜ＴＭ）??歲?｜??图１．２高能电离辐射产生大量次级电子，对细胞核中ＤＮＡ产生损伤Ｗ??电子贴附解离研究对辐射化学领域和放射治疗技术发展至关重要。在２０００??年Ｓａｎｃｈｅ等人在Ｓｃｉｅｎｃｅ上发表了关于低能量电子（＜〗０ｅＶ）诱导细胞核中ＤＮＡ??单链和双链断裂的实验结果。这篇文章的结论导致辐射化学中很多假设受到挑战，??也改变了我们对有关电离辐射中ＤＮＡ损伤的认识【５］。除了主要的辐射（Ｘ射线、??Ｙ射线、紫外光），辐射产生的大量次级电子会进一步诱导ＤＮＡ产生直接损伤，??同时产生的自由基也会引起间接损伤。这项研究工作激发了大量有关电子与生物??分子相互作用的实验研宄（比如构成ＤＮＡ单元的碱基，构成蛋白质单元的氨基??酸），同时大量的实验研究使原有关于电子与复杂分子相互作用的理论受到挑战，??同时也助推了理论研究工作。鉴于电子贴附解离在电离辐射损伤的重要性，有人??提出把电子贴附解离截面大的分子用作辐射增敏剂，以增强放射治疗过程中定向??杀死癌细胞的能力。通常含卤素的化合物具有很高的电子贴附解离截面，这是因??为卤素具有很强的电负性。实际上
本文编号：3435670
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?ｆＴ（Ｄ勹离子源，电子贴附解离在等离子体中的应用［４］??其中，一个非常重要的应用，就是氢（氘）负离子源技术发展，有望用于国??际热核聚变实验反应堆ＩＴＥＲＷ
二顧—??：眷：動??图１．１?ｆＴ（Ｄ勹离子源，电子贴附解离在等离子体中的应用［４］??其中，一个非常重要的应用，就是氢（氘）负离子源技术发展，有望用于国??际热核聚变实验反应堆（ＩＴＥＲ）Ｗ。如图Ｕ所示，目前利用振动激发的氢（氘）??分子的电子贴附解离（Ｈ２（ｖ＾５）＋？ｌｅＶ）?—Ｈ＿＋Ｈ）产生氢（氘）负离子源的技术已??经可以实现。这个电子贴附解离过程有一个非常重要的特点：虽然振动基态的氢??气电子贴附解离截面很小（ｌ（Ｔ２１ｃｍ２），但当氢气分子振动激发到ｖ＝５时，相比振??动基态的氢气电子贴附解离，其反应截面增加了５个数量级。??常见的等离子体主要有氧等离子体和碳氟化合物等离子体。碳氟化合物等离??子体被广泛应用于等离子体刻蚀和芯片技术中的微纳制造工艺。常用于等离子体??技术的碳氟化合物：ＣＦ４，Ｃ２Ｆ６，Ｃ３Ｆ８，ＳｉＦ４，Ｃ５Ｆｉ２，ＣＨＦ３，ＣＣｌ２Ｆ２，ＳＦ６，ＨＦ。因此电子??与这些分子的相互作用被大量研宄。值得注意的是，卤素较高的电负性使得这些??分子的电子贴附解离截面都很高。因电子贴附解离是共振过程，可以改变电子的??能量调节电子贴附解离的通道
?ＭｏＵ?Ｒ？＊ｓｏｎａｎｃ＾?＜ＴＭ）??歲?｜??图１．２高能电离辐射产生大量次级电子，对细胞核中ＤＮＡ产生损伤Ｗ??电子贴附解离研究对辐射化学领域和放射治疗技术发展至关重要。在２０００??年Ｓａｎｃｈｅ等人在Ｓｃｉｅｎｃｅ上发表了关于低能量电子（＜〗０ｅＶ）诱导细胞核中ＤＮＡ??单链和双链断裂的实验结果。这篇文章的结论导致辐射化学中很多假设受到挑战，??也改变了我们对有关电离辐射中ＤＮＡ损伤的认识【５］。除了主要的辐射（Ｘ射线、??Ｙ射线、紫外光），辐射产生的大量次级电子会进一步诱导ＤＮＡ产生直接损伤，??同时产生的自由基也会引起间接损伤。这项研究工作激发了大量有关电子与生物??分子相互作用的实验研宄（比如构成ＤＮＡ单元的碱基，构成蛋白质单元的氨基??酸），同时大量的实验研究使原有关于电子与复杂分子相互作用的理论受到挑战，??同时也助推了理论研究工作。鉴于电子贴附解离在电离辐射损伤的重要性，有人??提出把电子贴附解离截面大的分子用作辐射增敏剂，以增强放射治疗过程中定向??杀死癌细胞的能力。通常含卤素的化合物具有很高的电子贴附解离截面，这是因??为卤素具有很强的电负性。实际上
本文编号：3435670
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