激光诱导Fe^＋和Fe（CO5）离子分子反应机制的实验和理论研究

利用超声分子束和飞行时间质谱检测系统,实验研究了Fe(CO)_5在308nm,355nm和355nm+532nm波长的多光子解离和电离机制.根据实验测量和对于质谱峰结构和峰型的分析分离出由不同机制产生的各离子信号.对于Fe~+和Fe(CO)_5离子分子反应机制及其关于激光波长的依赖关系.从实验和理论两方面做了较深入的研究.     

532 nm及355 nm丁酮多光子电离质谱研究

利用激光质谱法,采用355 nm及532 nm激光作为光源对丁酮分子进行了多光子电离解离研究,得到了2种波长下丁酮的多光子电离飞行时间质谱图主要有质荷比为1(H ),15(CH3 ),43(CH3CO )的质谱峰.532 nm质谱比较丰富,有较强的质荷比为45的信号,可以认为这是丁酮异构体电离解离得到的产物;同时探测到了质荷比为4,6,8的信号,可能是高价离子.355 nm质谱图相对简单.根据信号比例随激光能量的变化及主要的离子信号,得出了2种波长下主要的解离电离通道.     

532nm及355nm丁酮多光子电离质谱研究

利用激光质谱法,采用355 nm及532 nm激光作为光源对丁酮分子进行了多光子电离解离研究,得到了2种波长下丁酮的多光子电离飞行时间质谱图主要有质荷比为1(H ),15(CH3 ),43(CH3CO )的质谱峰.532 nm质谱比较丰富,有较强的质荷比为45的信号,可以认为这是丁酮异构体电离解离得到的产物;同时探测到了质荷比为4,6,8的信号,可能是高价离子.355 nm质谱图相对简单.根据信号比例随激光能量的变化及主要的离子信号,得出了2种波长下主要的解离电离通道.     

紫外激光作用下环氧乙烷的TOF质谱研究

本文采用超声分子束技术,分别在308nm和355nm的紫外激光下,对环氧乙烷分子进行了多光子电离飞行时间(TOF)质谱研究.在308nm激光作用时,观测到C_2H_4O~+、C_2H_3O_+、CHO~+和CH_3~+等离子的信号;在355nm激光作用时,则没有观测到分子离子的信号.在两种激光作用下最强的信号都是CHO~+.但是两种激光下各碎片离子信号的光强指数有一定差别,表明在两种情形下,环氧乙烷分子经历了不同的电离解离过程.     

532 nm激光作用下CH3I分子的多光子电离

利用飞行时间质谱仪在超声射流冷却条件下探讨了532 nm激光作用下CH3I分子的多光子电离(MPI)解离过程和机制,得到了分子的飞行时间质谱,质谱中包含较强的I 、CH3 离子信号和较弱的CH3I 、CHn (n≤2)、C 、H 离子信号.不同激光能量下的质谱信号在排布上相似,但在强度上有差别.在532 nm激光作用下CH3I分子的多光子电离包括两个过程:一是CH3I分子由双光子激发到A带解离,生成I原子和CH3基团,然后再吸收光子实现中性碎片电离;另一通道是CH3I分子由三光子共振激发到里德堡C态,处于激发态的母体分子继续吸收两个光子电离形成母体离子,碎片离子可由母体离子解离形成.     

355nm下乙胺的多光子电离质谱研究

利用多光子电离与飞行时间质谱相结合的方法,分析了乙胺分子在355nm激光作用下的电离信号随激光强度的变化。在355nm激光作用下,随着激光强度的增加,母体离子和大质量离子的信号逐渐减弱,小质量的离子信号逐渐增强,分析了乙胺分子在355nm激光作用下的解离过程。     

基于多光子电离的乙醇团簇飞行时间质谱研究

YAG脉冲激光倍频输出的532 nm和355 nm激光对脉冲分子束超声膨胀产生的中性乙醇团簇进行了电离,通过飞行时间质谱测量发现355 nm激光可对其实现3光子共振电离,观测到质子化的团簇离子序列(CH3CH2OH)nH+和 (CH3CH2OH)n (H2O)H+,其中(CH3CH2OH)3H+具有幻数结构.结合密度泛函理论中的B3LYP杂化方法加6-31G++基组水平上的计算,对质子化乙醇离子的结构及稳定性进行了推测,并讨论了乙醇团簇电离后的质子转移反应生成质子化团簇的机理.而对于另一个水合质子化团簇序列(CH3CH2OH)n(H2O)H+,由于溶剂化的影响只在较大尺寸时才出现.     

SO2在308nm的多光子电离飞行时间质谱研究

我们在超声分子束条件下,利用308nm波长的XeCl准分子激光对SO_2分子进行了多光子电离飞行时间质谱实验研究.实验中我们观测到了S~+、SO~+和SO_2~+的质谱信号,测量了各离子信号强度随激光强度的变化关系,并探讨了可能的多光子电离/解离机制.     

266 nm激光作用下对溴甲苯多光子电离质谱的研究

利用266 nm激光作为光源研究了对溴甲苯分子的多光子电离解离,得到了对溴甲苯的多光子电离飞行时间质谱.实验测得了部分碎片离子占总离子信号的分支比对激光强度的依赖关系,分析了对溴甲苯分子的多光子电离解离机理,讨论了C4H+7,C6H+,C5H+5等碎片离子的可能形成过程.结果表明,碎片离子主要是经过离子离解阶梯模式产生.对实验中观测到的由激光强度变化引起的质谱峰值漂移现象作了说明.     

激光光解NO2产物NO(X2∏)的REMPI离子谱的标识与研究

利用Nd:YAG激光器三倍频、输出波长为＝ 355 nm的激光光解NO2分子,可产生NO分子,将NO分子通过共振增强多光子电离(REMPI resonance enhanced multiphoto ionization)及飞行时间(TOF time of flight)质谱技术,获得振转态分辨的NO( X2∏,υ″J″)离子谱NOγ(0,0),γ(0,1),γ(1,1).通过理论计算 , 可将NO离子带的P、R、Q支线进行标识.NO分子的离子信号强度与UV电离激光能量(λ≈226 nm)之间关系能用二次方曲线很好拟合.它表明NO分子是通过(1+1)双光子吸收而电离.这些结果对NO分子的电离动力学提供了有益的信息.     

410～355 nm内四甲基硅的多光子解离和电离研究

利用平行板电极装置研究了四甲基硅在410～378 nm内的MPI光谱;利用TOF质谱仪研究了该分子在402～371 nm内若干个波长点处的TOF质谱;利用四极质谱装置研究了它在355 nm处的MPI质谱.测得了355 nm下Si(CH3)+n(n=1,2,3,4)及Si+的激光光强指数,以及其信号强度占总信号强度的分支比随光强的变化关系.据此,讨论了该分子MPI过程的可能通道,得出了Si+主要来自于母体分子的多光子解离-硅原子的电离、Si(CH3)+n(n=1,2,3)主要来自于Si(CH3)n(n=1,2,3)的自电离、Si(CH3)+4来自于母体分子的(3+1)电离的结论.     

纳秒强激光电离苯产生高价碳离子的波长效应

随着高强度超短脉冲激光器的发展 ,分子、原子与强激光场的相互作用已经成为一个重要的研究领域 ,其中分子或原子团簇在强场下发生的库仑爆炸现象成为研究的热点之一 .苯具有高对称的环形结构 ,激发态能级密集 ,因此 ,不论是早期的激光对分子的多光子电离解离 (MPID) ,以及强场与多原子分子的相互作用 ,还是后来超短脉冲激光下团簇相关的库仑爆炸研究都将其作为一个重要的研究对象[1- 8] .最近 ,我们用波长为 5 3 2nm、脉宽为 2 5ns的激光对苯等物质进行电离时 ,发现在 1 0 10 ～1 0 11W/cm2 的功率密度下 ,其质谱中出现了高平动能的C2 +…     

甲醇/水混合团簇的多光子电离质谱研究

利用多光子电离技术结合飞行时间质谱仪对甲醇/水混合团簇进行了研究.在脉冲激光波长为355 nm条件下观测到团簇离子.主要的电离产物为质子化的(CH3OH)n(H2O)H+(n=l-13)混合团簇离子与(CH3OH)nH+团簇离子,经分析(CH3OH)1o(H2O) H+和(CH3OH)3H+为幻数结构.甲醇水混合团簇电离后团簇离子发生内部质子化转移反应是形成质子化团簇离子的主要原因.不同尺寸团簇离子信号强度随电离激光光强变化的光强指数曲线显示,团簇均发生四光子电离过程.     

Non-resonant multophoton ionization of cyclopentane and its heterocyclic analogues

We report non-resonant multiphoton ionization time-of-flight mass spectra for cyclopentane, tetrahydrofuran, tetrahydrothiophene and pyrrolidine for 355 nm excitation over a wide range of laser intensities. Unlike the corresponding three-membered ring system, there is little dependence of the fragmentation pathways upon the laser intensity. The results also indicate that the mechanisms for the molecules studied cannot be generalized and are not necessarily related to those of the three-membered rings.     

邻溴甲苯多光子电离质谱及从头算

在波长为266 nm激光作用下，利用激光质谱法，得到了邻溴甲苯分子的多光子电离飞行时间质谱。通过分析部分碎片离子占总离子信号的分支比对激光强度的依赖关系，得出邻溴甲苯的多光子电离过程主要是母体分子解离-中性碎片电离。母体分子的解离主要有直接解离和先异构后解离两个可能的通道，对C7H7+、 C6H+、C5H5+等碎片离子的可能形成过程进行了讨论，并利用从头计算法对邻溴甲苯光解过程中的氢原子迁移反应作了理论验证。     

氨/乙醇混合团簇多光子电离质谱

用多光子电离技术结合飞行时间质谱仪对氨与乙醇混合团簇进行了研究。在脉冲激光波长分别为266,355nm和532nm条件下,仅在355nm作用下观测到团簇离子。主要的电离产物为质子化的（C2H5OH）n（NH3）mH＋（n=0—3,m=0—4）混合团簇离子,且各个序列的离子强度随m的增大而减小。经分析,氨与乙醇混合团簇电离后团簇离子发生内部质子化转移反应是形成质子化团簇离子的主要原因。不同尺寸团簇离子信号强度随电离激光光强变化的光强指数曲线显示,团簇均发生四光子电离过程。通过理论计算得到其中性和离子团簇的稳定结构,解离能,解离通道。并证实团簇发生电离解离时发生了团簇内质子转移反应。     

纳秒光场下原子团簇产生高离化Kr离子的激光波长效应

利用不同波长和光强的纳秒激光,对Kr原子团簇进行了激光电离的飞行时间质谱研究,观察到Kr高价离子价态显著地依赖于激光波长,当分别用波长为1064,532,355和266 nm的激光照射Kr原子团簇时,可分辨的离子最高价态分别为+17,+11,+4和+2价;然而离子价态与激光功率密度的依赖关系并不明显。实验结果支持多光子电离-逆轫致吸收加热-电子碰撞电离三步电离模型,表明电子碰撞电离是高价离子产生的主要途径。