發(fā)布時間：2018-03-04 06:33

  本文選題：時間切片離子速度成像　切入點：態(tài)-態(tài)相關　出處：《中國科學技術大學》2017年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：本博士論文利用時間切片離子速度成像技術對OCS和HN_3分子進行了紫外光解過程中態(tài)-態(tài)相關的立體動力學研究。這為理解分子基元反應,尋找氣相化學反應中幾何相效應存在的實驗證據以及實現(xiàn)多維度量子相干效應的調控都具有重要的意義。主要工作和研究成果有:(一)OCS深紫外光解動力學研究我們利用時間切片離子速度成像技術對OCS分子在深紫外波段的光解動力學進行了深入研究。通過對比207—217 nm光解得到的總平動能譜發(fā)現(xiàn)在210 nm光解S(1D2)+ CO(X1∑+)產物有三個解離通道,分別對應為低、中以及高平動能(ET)通道。高平動能通道是我們新發(fā)現(xiàn)的一個解離通道。我們推導出實驗室坐標系不同pump-probe激光偏振構型下的原子角動量極化數學表達式,再根據S(1D2)影像得到了極化參數aq(k)(p)以及各向異性β值。基于這些極化參數值再結合OCS分子的精確勢能面可以把這三個解離通道歸屬為:低平動能通道來自于排斥態(tài)A(21A')與基態(tài)的非絕熱過程;中平動能通道來自于A(21A')與B(11A")態(tài)的共同激發(fā);高平動能通道來自于c與A態(tài)之間的系間竄越。同時可以得知,210nm(5.90eV)恰好是c(23A")的垂直激發(fā)能位置,高平動能通道的打開需要光激發(fā)能λ≤210 nm。我們也實驗測量了 OCS分子在207 nm光解得到的極化參數,發(fā)現(xiàn)它們與210nm光解的結果明顯不同,尤其是對于高平動能通道。這表明207nn的光激發(fā)機理與210nm的光激發(fā)機理也不同。結合理論計算我們發(fā)現(xiàn),207nn可以垂直激發(fā)到A與c態(tài),而210 nm可能無法垂直激發(fā)到A態(tài)。(二)HN_3紫外光解動力學研究(a)HN_3分子經NH(a_1Δ)+ N2(X1∑+)通道的絕熱動力學通過時間切片離子速度成像技術結合REMPI技術,我們利用單束光對疊氮酸(HN_3)分子解離通道NH(a1Δ)+ CO(X1∑+)進行了絕熱動力學研究。我們分別在285 nm,265 nm和260 nm附近利用單束光對解離生成的NH(a1A)產物進行了影像探測。實驗發(fā)現(xiàn)三個波長下得到的產物角分布都是各向異性的,這表明該通道的解離過程是一個快速的直接解離,并且產物的各向異性β值隨著1NH轉動量子數的增加由負值漸變成正值(躍遷主導成分由垂直漸變成平行)。通過1NH的REMPI光譜可以看出生成的1NH產物是低轉動激發(fā)并伴有一定比例的振動激發(fā),通過采集到的1NH影像可以反推出CO(v = 0)產物轉動激發(fā)較熱并且呈現(xiàn)雙峰分布。這些結果足以表明在激發(fā)過程中母體分子有很強的面外扭曲,并且多維勢能面會對產物的內能分布有影響。(b)HN_3分子經NH(a_1Δ)+ N2(X1∑+)通道的非絕熱動力學在285 nm光解疊氮酸(HN_3)分子生成的NH(a1Δ)的影像呈現(xiàn)出用經典理論無法解釋的"分瓣現(xiàn)象"。為解釋這一現(xiàn)象我們利用CASPT2//CAS(16,13)/6-31G(d)方法仔細掃描得到了 HN_3精準勢能面,找到了 S0與S1的錐形交叉點位置,并且發(fā)現(xiàn)經錐形交叉點后兩勢能面貼的很近。我們分析得出,觀測到的"分瓣現(xiàn)象"是經錐形交叉點后的兩條通道相干疊加引起的。利用基于"雙縫干涉"的理論模型,我們合理地解釋了這一實驗結果并確定出經錐形交叉點后的兩條相干通道的波函數相位差為奇數倍的π。這個發(fā)現(xiàn)首次為分子體系的幾何相效應提供了直接的實驗證據。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O644.12

【相似文獻】

相關期刊論文 前1條

1 葉招蓮;蔣一飛;顧愛軍;韋連梅;;有機胺類化合物分析和治理技術研究進展[J];環(huán)境科學與技術;2014年07期

相關會議論文 前1條

1 劉鳳麗;孫普男;;二元合金團簇Ag_nTl~(0,+1)(n=1-8)的結構與電子特性的理論研究[A];第十五屆全國原子與分子物理學術會議論文摘要集[C];2009年

相關博士學位論文 前3條

1 白西林;小分子光解反應中的立體動力學[D];中國科學技術大學;2017年

2 楊變;NH~+分子離子俘獲電子的復合解離研究[D];中國科學院研究生院（近代物理研究所）;2014年

3 王志剛;幾類具體的分子和納米材料的性質理論研究[D];吉林大學;2006年

相關碩士學位論文 前7條

1 金韓勇;酰基肽水解酶反應通道的理論研究[D];吉林大學;2016年

2 來麗坤;分子離子雙激發(fā)解離通道的競爭研究及激光光電子與中性分子碰撞頻率的實驗研究[D];中國科學技術大學;2009年

3 馬驍;基于速度成像方法的強場光電離研究[D];吉林大學;2012年

4 程洪濤;NO脈沖流光放電激發(fā)解離通道的競爭[D];河北大學;2013年

5 楊建春;苯甲醚和四氯甲烷的多光子電離質譜[D];曲阜師范大學;2010年

6 田傳進;S_6分子的結構和解離途徑的理論研究[D];吉林大學;2008年

7 王冬梅;草酸及其鹵化物分子構型與性質的理論研究[D];西北師范大學;2005年

，

本文編號：1564528