H 2 、D 2 和N 2 分子动力学参数的非弹性X射线散射研究

发布时间：2021-03-04 01:06

　　原子与分子的激发和退激发现象普遍存在于核聚变、等离子体、星际空间、行星大气和化学反应过程中。研究原子与分子的激发性质对等离子体物理、天体物理、物理化学等学科的发展具有重要的意义。原子与分子的激发性质包括能级结构和动力学特性,后者常用动力学参数描述,包含着电子的初、末态波函数的信息。在原子与分子物理学科,动力学参数主要以截面、振子强度或者形状因子平方等形式表示。随着现代谱学技术的发展,能级结构的测量已经能够实现非常高的精度（<10-16）。但是,动力学参数的测量精度却往往不到百分之五。同时,实验和理论方法提供的原子和分子动力学参数基准数据非常有限。因此,发展新的实验技术,交叉检验原子与分子动力学参数的基准数据,以及提供此前尚未研究的原子分子动力学参数,具有重要的科学意义。研究原子与分子动力学参数的实验方法主要有光学方法、电子散射方法、离子碰撞方法和X射线散射方法等。其中,X射线散射方法在原子分子物理领域是新兴的实验方法,本课题组于2009年首次将这一方法用于原子与分子动力学参数研究。在此基础上,本课题组发展了 dipole（γ,γ）方法,用于获取原子与分子的光学振子强度的基准数据。... 

【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】：94 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．２非弹性Ｘ射线散射的研宄范围??随着上世纪五十年代旋转阳极Ｘ射线管的出现，非弹性Ｘ射线散射技术开??始活跃起来

－．，表２．１。整个光学系统由五个部分构成：高热负载的Ｓｉ?（１１１）双晶单色器（ｄｏｕｂｌｅ？??ｃｒｙｓｔａｌ?ｍｏｎｏｃｈｒｏｍａｔｏｒ，?ＤＣＭ）、?准直镜?（ｃｏｌｌｉｍａｔｉｎｇ?ｍｉｒｒｏｒ，?ＣＭ）、?尚分辨单色器??（ｈｉｇｈ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｍｏｎｏｃｈｒｏｍａｔｏｒ，?ＨＲＭ）、相位延迟板（ｐｈａｓｅ?ｒｅｔａｒｄｉｎｇ?ｐｌａｔｅ，?ＰＲＰ）和??聚焦镜（ｆｏｃｕｓｉｎｇ?ｍｉｒｒｏｒ，ＦＭ）。从ＳＰｒｉｎｇ－８波荡器产生的Ｘ射线在５？３５?ｋｅＶ的??能量范围内可调，本论文实验使用的Ｘ射线能量在１０?ｋｅＶ附近。Ｘ射线通过双??晶单色器和高分辨单色器逐级单色，到达样品处。准直镜可以有效减少进入高分??辨单色器的光束发散度，增加高分辨单色器的光通量。同时，准直镜可以消除高??次谐波的影响。相位延迟板的作用是产生圆偏振光，类似于激光实验中将线偏??光变成圆偏光的ｉ／４波片。相位延迟板会减弱入射光的流强，本论文实验并不使??用。聚焦镜可以压缩入射Ｘ射线的光斑大小。经过聚焦镜，Ｘ射线在样品处的??２１Ｑ

?第２章非弹性Ｘ射线散射方法与原子分子动力学参数???⑷?预聚焦镜?Ｋ－Ｂ镜??２４?ｐｍ?菸，一?Ｖ?＾?…一??Ｌ?狭缝?ｋ＿＾＾．??ｄ？?＾?２３ｍ?１?？目隹咢?ｈｊ．，ｍ?，〇－３８Ｍｍ??３８〇Ｍｍ?ｔ?巴爺?Ｔ??１９０Ｍｍ??卜？Ｉ—￣—二＇??—＇＾－Ｉ－——ｎ，ｍ——＋—５ｍ?—４叫?７却ｍ??图２．２上海光源ＳＳＲＦ的ＢＬ１５Ｕ线站整体结构示意图。（ａ）侧视图；（ｂ）俯视图??表２．２上海光源ＳＳＲＦ的ＢＬ１５Ｕ线站的主要性能指标??Ｘ射线能量范围?？１０?ｋｅＶ??能量分辨?４￡／￡?？１．４ＸＵＴ４?Ｓｉ（ｌｌｌ）??样品处光斑尺寸?？３００ｘ２００＂ｍ２?（ＨｘＶ）??光子通量＠１０ｋｅＶ?￣?Ｉ０ｕｐｈｓ／ｓｅｃ?样品处??２．３．２单色器??从波荡器产生的Ｘ射线带宽通常很大，而大多数实验对入射光的能量分辨??要求较高。单色器的作用是调节入射光的能量，并且减少入射光的带宽。单色器??通过晶体Ｂｒａｇｇ衍射来实现其功能。经过Ｂｒａｇｇ衍射的Ｘ射线波长Ａ满足：??ｎｋ?＝?ｌｄｓｉｎｄＢ?（２．３６）??ｄ为晶体的晶面间距，ｈ为入射光与晶面的夹角，也称为Ｂｒａｇｇ角，ｍ为任意正??整数。??Ｘ射线照射在晶体上会产生很大的热负载，能够在较大的热负载下满足完??美晶体条件的材质并不多，常用的材质有Ｓｉ、Ｇｅ、Ｄｉａｍｏｎｄ等。晶体的晶面间距??与晶体的材质和晶面系数有关：??ｄ?＝?ｄ〇?－?（２．３７）??＼／ｋ２?＋?ｌ２?＋?ｍ２??％为晶格常数。以Ｓｉ晶体为例，我们常用Ｓｉ?（Ｗ／７１）表示所选晶体的材质和晶面??系数。从单色器出射的单能


本文编号：3062284