稀有气体和双原子分子(CO,NO)团簇的光电离实验和理论研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:ru64740389
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文主要介绍了稀有气体和双原子分子(CO,NO)团簇的同步辐射真空紫外光电离实验和理论研究,还介绍了原子分子物理实验站稀有气体滤波器的安装和调试工作,以及乙苯的光电离实验和理论研究。第一章介绍了原子、分子和团簇的光谱学和动力学研究现状,比较详细地介绍了光电离和光离解研究中的基本概念,如绝热电离能、垂直电离能、光电离截面、超激发态、里德堡态,以及基本的离解机理。介绍了光与物质相互作用研究中常用的实验方法,如光电离质谱、荧光光谱、光吸收谱、光电子谱、阈值光电子谱和符合技术等。最后讨论了光电离研究中常用的量化计算方法。第二章主要介绍了原子分子实验站光电离研究时使用的实验装置。首先概述了同步辐射光源的特点和应用,国家同步辐射实验室(NSRL)储存环的性能和相关参数。介绍了原子分子实验站光束线的装置和性能,光束线选用波荡器发射的同步辐射,可以提供能量范围7.5-124 eV的真空紫外光。介绍了原子分子物理实验站的仪器配备情况,讨论了分子束的形成机理、飞行时间质谱仪的设计原理及多级电离室的原理和结构。第三章介绍了实验站的滤波器系统的安装测试工作。同步辐射高次谐波降低了实验数据的可靠性,需要加以抑制。介绍了几种用于抑制高次谐波的方法及气体滤波器的优点。介绍了滤波器的装置,特别是为了克服实验站光束线有限的安装空间的困难,采用的二级差分抽气系统,和用于抑制分子束形成的导气管的特殊设计。之后,对滤波器进行了真空和滤波效果的测试,结果表明滤波器真空系统可以维持在适当的水平,并且达到了较好的滤波效果。第四章对团簇,特别是气体团簇的基本内容及研究作了介绍:1.团簇科学的发展;2.气相团簇合成的原理和主要的合成方法:3.分子间弱作用力分类;4.以质谱方法为重点,介绍了研究团簇的各类谱学方法。在第五章和第六章里,用同步辐射光电离的办法,从实验和理论角度,研究了稀有气体原子Rg(Rg=Ne,Ar,Kr)和一个双原子分子(CO或NO)组成的异类团簇系列:Rg·CO和Rg·NO系列,前者属于闭壳层团簇分子,后者属于开壳层团簇分子。第五章首先介绍了Rg·CO团簇研究现状及实验方法。然后用光电离质谱方法研究了Rg·CO团簇,由其光电离效率曲线得到Rg·CO团簇的电离能,和理论结果符合良好,结合CO的光吸收谱,对Rg·CO阈值附近的光谱结构进行指认。并用理论计算方法得到其结构、频率、电离能及离解能,加以讨论。对于Rg·CO团簇,因为Kr原子与CO分子的电离能几乎重合,Kr·CO阈值附近的光电离效率谱同时受到Kr原子与CO分子共振的影响。结合CO的光吸收谱以及Kr的光电离效率谱,对其结构进行指认。随着Rg质荷比的增大,Rg·CO+键角变大,而Rg·CO电离能的降低。第六章首先介绍了Rg·NO团簇研究现状及实验方法。然后测量了团簇Rg·NO光电离质谱和光电离效率谱,并测量了NO分子的光吸收谱,对Rg·NO和NO的电离能加以比较,发现Ar·NO团簇的电离能相比NO产生了红移。并进一步在理论上从几何构型、振动频率、电离能和离解能讨论了Rg·NO团簇及其离子性质,以及Rg和NO相互作用的情况。通过Ar·NO团簇的光电离效率谱与NO光吸收谱、Ar原子共振跃迁的比较,发现在Ar电离能以下,NO对Ar·NO团簇光电离效率谱特征起主导作用。观测到Ar·NO团簇的光电离效率谱能量12.0eV附近存在明显的共振峰,这是因为NO和Ar之间存在的能量转移,使Ar原子激发能转移到NO分子上,NO分子电离。随着稀有气体(Rg)质荷比的增加,Rg极化率增加,Rg…NO距离增长,Rg-N-O键角加大,Rg和NO相互作用增强,电离能呈下降趋势。在第七章,利用超声分子束技术、同步辐射和反射式飞行时间质谱仪得到了Kr和Kr2的光电离质谱和光电离效率谱,确定了Kr和Kr2的电离能。利用Gaussian-03程序中的MP2(Full)/6-31G*,QCISD/cc-pVTZ以及B3LYP/6-31G方法优化了Kr2的结构,计算了它们的振动频率和电离能,计算结果显示:当采用相同的理论水平和基组时,随着Kr同位素质荷比(m/z)的增大,它们结构和电离能保持不变,而振动频率逐渐变小。与此同时,用G2方法计算了Kr(84)和Kr2(168)的电离能,它们的电离能的理论值与实验结果符合得比较好。在第八章,利用真空紫外同步辐射研究了乙苯的光吸收谱、光电离效率谱和乙苯光电离解离产生主要碎片离子C7H7+的光电离效率谱,从实验上得到了乙苯电离能,碎片离子C7H7+的出现势,并且利用经验公式得到了产生C7H7+的离解能。并利用GAUSSIAN软件采用MP2方法进行了理论计算,得到了乙苯的电离能,C7H7+-CH3的离解能,以及C7H7+的出现能,它们和实验结果相近。
其他文献
随着纳米科技和微加工技术的进步,人们可以在原子分子尺度上操纵原子分子并探测器件的性质,纳米和表面领域的研究突飞猛进,有了非常大的进展。这些进展丰富了固体物理、材料科学、量子化学等学科领域的研究内容,也对信息技术、生命科学、洁净能源、环境科学等产生了非常深远的影响。随着研究体系的尺寸日益小型化,其复杂性也日益增加,量子效应也变得重要起来。第一性原理计算成为研究纳米和表面问题不可或缺的手段。在这些研究
在此论文中,我们用多维核磁共振波谱学(multidimensional NMR spectroscopy)的方法解析了裂殖酵母中联系RNAi与染色质修饰的蛋白质Stcl的N端保守区域串联锌指结构域的溶液三维结构以及用X射线晶体学(X-ray cystallography)的方法解析了人源组蛋白甲基转移酶NSD3的C末端串联PHD结构域与组蛋白H3尾巴的复合物的高分辨率的三维结构。本论文将分四个章节
论文重点报告了通过D0→KS0π+π-衰变道的含时Dalitz拟合,实现对D0-D0混合参数的测量以及间接CP破缺((|p/p|,arg(q/p))的寻找。该分析是基于位于KEKB不对称e+e-对撞机上的Belle探测器采集的921fb-1数据。我们通过D*+→D0πs+,D0→KS0π+π-的衰变链来重建D0介子,其中软π(πs)的电荷符号标记了所产生D0的味,Ks0由一对π+和π-带电径迹重建
突发钠层是指在极狭窄的高度范围内钠层密度在极短时间(例如在5分钟内)迅速增加至同一高度整夜平均背景钠密度2倍以上的一种突发现象,通常持续几十分钟或数小时,半宽度有时仅1-2km。自从1978年Clemesha第一次观测到突发钠层以来,许多台站陆续观测到这种有趣的现象,并且各种可能的机制模型也相继被提出,例如流星直接注入、高能极光粒子撞击尘埃颗粒释放钠原子、突发E层中的钠离子复合生成钠原子(ES复合
本文对快电子、中能离子与原子、分子碰撞过程进行了研究,主要包括电子碰撞与离子碰撞两部分。电子碰撞部分:在本实验室高能量分辨电子动量谱仪的基础上,加入离子成像系统,设计了一台快电子(e,2e+ion)符合谱仪,并完成了初步调试工作。通过重新设计电子学及数据采集系统,使得该谱仪能够在(e,2e)、(e, ion)、(e, e+ion)、(e,2e+ion)等不同的工作模式下进行电子碰撞实验,从而能够进
学位
2019年国际糖尿病联盟公布的流行病学调查数据显示,全球20~79岁成年人中约有4.63亿人诊断为糖尿病,发病率高达9.3%,其中,我国糖尿病患者高达1.16亿,是全球糖尿病患者最多的国家。目前,我国正面临着糖尿病带来的巨大负担。糖尿病带来的危害是系统性的,如糖尿病视网膜病变在致盲性视网膜血管疾病中占居首位,是成年人失明的主要原因之一,糖尿病患者心脑血管意外的发生率较健康人群增加2~4倍,糖
期刊
在深对流活动中,有一部分对流能穿透对流层顶,这类对流称为穿透性对流,它对上对流层/下平流层(upper troposphere and lower stratosphere,简称UTLS)区域的能量、水汽以及痕量气体的收支起重要的调节作用,而UTLS区域内的辐射平衡也是全球能量平衡的一个重要组成部分。随着卫星观测资料的广泛应用,人们对深对流活动有了一定认识,特别是首部星载测雨雷达的升空,深对流及穿
日冕物质抛射(CME)是大尺度的太阳活动现象,它引起地球空间环境的剧烈扰动,是空间灾害天气的主要源头。对CME的观测和理论研究,是太阳物理和日地空间物理领域十分重要的课题。尽管这些研究已经开展了几十年,但是由于观测技术的限制,到现在为止,人们连CME的起源都没有完全研究清楚。本文就CME的起源问题作了相应的研究,并提出了可能的CME触发机制。我们首先回顾了CME的观测特征以及研究现状,然后介绍了C
学位
近些年,电子自旋共振(ESR)开始被广泛应用于结构生物学的研究,在蛋白质结构解析、蛋白质构象变化等等一系列重要的结构生物学问题上取得了令人瞩目的成功。结构域是蛋白质的基本构建模块,也是有特定功能蛋白质中独立进化的结构单元。某些蛋白质的结构域有明确规定的职能和行为,是各种细胞生命过程中的基石。基因组分析表明,超过70%的真核生物蛋白为多结构域蛋白。多结构域蛋白的模块化特性为其提供了稳定性以及新的合作
降雨是对流层中最常见的气象要素之一,它不仅与人类的生活、生产息息相关,而且降雨体系在整个大气的能量传输中起着很重要的作用,它在相当程度上引起了全球热量和湿度的重新分布。因此很早就受到了人们的关注和研究。对它的了解将推动大气海洋耦合的研究,帮助我们理解潜热在大尺度环流中的作用,提高我们对暴雨系统的动力学及形态学等许多方面的理解。目前,机载、星载雷达被越来越广泛的用于降雨的观测,它们有许多相似之处,如
学位