電子貼附解離分子產(chǎn)生負離子和中性碎片自由基,是大氣化學、星際化學、等離子體和生物電離輻射中重要的物理化學過程。利用負離子時間切片速度成像方法測量碎片負離子的空間動量分布,可以揭示電子與分子散射的量子物理特性、電子-分子共振態(tài)的性質(zhì)以及瞬態(tài)負離子的解離動力學。基于負離子速度成像方法,我們逐漸深入地開展電子貼附解離研究。本論文的內(nèi)容主要分為兩部分。第一部分的相關研究工作是基于我們研究組原有普通分辨的速度成像裝置開展的。我們充分利用實驗裝置探測效率高、負離子動量分辨較高、性能穩(wěn)定等特點,研究了從簡單的雙原子分子（CO）到復雜的多原子分子（CO2、乙醇、乙醛）的貼附解離動力學。（1）之前,我們實驗組在電子貼附解離CO實驗研究中,發(fā)現(xiàn)了瞬態(tài)負離子分子CO-的2Π,2Δ,2Φ共振態(tài)之間的量子干涉。隨后,在更高的能量范圍內(nèi)（11.3～12.6eV）,我們發(fā)現(xiàn)存在兩個解離通道:e-+CO→CO→C（1D,1S）+O-,其中產(chǎn)生高激發(fā)態(tài)C（1S）的通道是未被前人報道的。更為重要的是,對應于不同通道的O-離子角度分布均呈完全后向散射分布;不同于較低能量區(qū)間,在高能量區(qū)間,發(fā)生的是CO-的2Σ,2Δ,2Φ負... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?ｆＴ（Ｄ勹離子源，電子貼附解離在等離子體中的應用［４］??其中，一個非常重要的應用，就是氫（氘）負離子源技術發(fā)展，有望用于國??際熱核聚變實驗反應堆ＩＴＥＲＷ

二顧—??：眷：動??圖１．１?ｆＴ（Ｄ勹離子源，電子貼附解離在等離子體中的應用［４］??其中，一個非常重要的應用，就是氫（氘）負離子源技術發(fā)展，有望用于國??際熱核聚變實驗反應堆（ＩＴＥＲ）Ｗ。如圖Ｕ所示，目前利用振動激發(fā)的氫（氘）??分子的電子貼附解離（Ｈ２（ｖ＾５）＋？ｌｅＶ）?—Ｈ＿＋Ｈ）產(chǎn)生氫（氘）負離子源的技術已??經(jīng)可以實現(xiàn)。這個電子貼附解離過程有一個非常重要的特點：雖然振動基態(tài)的氫??氣電子貼附解離截面很�。ǎ欤ǎ裕玻保悖恚玻�，但當氫氣分子振動激發(fā)到ｖ＝５時，相比振??動基態(tài)的氫氣電子貼附解離，其反應截面增加了５個數(shù)量級。??常見的等離子體主要有氧等離子體和碳氟化合物等離子體。碳氟化合物等離??子體被廣泛應用于等離子體刻蝕和芯片技術中的微納制造工藝。常用于等離子體??技術的碳氟化合物：ＣＦ４，Ｃ２Ｆ６，Ｃ３Ｆ８，ＳｉＦ４，Ｃ５Ｆｉ２，ＣＨＦ３，ＣＣｌ２Ｆ２，ＳＦ６，ＨＦ。因此電子??與這些分子的相互作用被大量研宄。值得注意的是，鹵素較高的電負性使得這些??分子的電子貼附解離截面都很高。因電子貼附解離是共振過程，可以改變電子的??能量調(diào)節(jié)電子貼附解離的通道

?ＭｏＵ?Ｒ？＊ｓｏｎａｎｃ＾?＜ＴＭ）??歲?｜??圖１．２高能電離輻射產(chǎn)生大量次級電子，對細胞核中ＤＮＡ產(chǎn)生損傷Ｗ??電子貼附解離研究對輻射化學領域和放射治療技術發(fā)展至關重要。在２０００??年Ｓａｎｃｈｅ等人在Ｓｃｉｅｎｃｅ上發(fā)表了關于低能量電子（＜〗０ｅＶ）誘導細胞核中ＤＮＡ??單鏈和雙鏈斷裂的實驗結(jié)果。這篇文章的結(jié)論導致輻射化學中很多假設受到挑戰(zhàn)，??也改變了我們對有關電離輻射中ＤＮＡ損傷的認識【５］。除了主要的輻射（Ｘ射線、??Ｙ射線、紫外光），輻射產(chǎn)生的大量次級電子會進一步誘導ＤＮＡ產(chǎn)生直接損傷，??同時產(chǎn)生的自由基也會引起間接損傷。這項研究工作激發(fā)了大量有關電子與生物??分子相互作用的實驗研宄（比如構(gòu)成ＤＮＡ單元的堿基，構(gòu)成蛋白質(zhì)單元的氨基??酸），同時大量的實驗研究使原有關于電子與復雜分子相互作用的理論受到挑戰(zhàn)，??同時也助推了理論研究工作。鑒于電子貼附解離在電離輻射損傷的重要性，有人??提出把電子貼附解離截面大的分子用作輻射增敏劑，以增強放射治療過程中定向??殺死癌細胞的能力。通常含鹵素的化合物具有很高的電子貼附解離截面，這是因??為鹵素具有很強的電負性。實際上


本文編號：3435670