1Π态双原子分子中关于(A)量子干涉的微分干涉角

Sha等在静态池实验中观察到了转动能量转移中的碰撞量子干涉,并且计算了决定跃迁散射截面的积分干涉角(J.Chem.Phys.,1995,102:2772).由于积分干涉角是微分干涉角的平均效应,为了得到更精确的信息,进行了分子束实验.作者文运用含时微扰的一级波恩近似理论,提出了衡量干涉程度的1П态双原子分子中关于Λ量子干涉的微分干涉角.利用各向异性相互作用势计算了其干涉角.得到分子束实验中微分干涉角随实验参数,包括实验温度、碰撞伴、作用距离和转动量子数变化的关系.并且讨论了影响干涉角的各种参数.此理论模型对理解和进行分子束实验是非常重要的.     

1~Π态双原子分子中关于Λ量子干涉的微分干涉角(英文)

Sha等在静态池实验中观察到了转动能量转移中的碰撞量子干涉,并且计算了决定跃迁散射截面的积分干涉角(J.Chem.Phys.,1995,102:2772).由于积分干涉角是微分干涉角的平均效应,为了得到更精确的信息,进行了分子束实验.作者文运用含时微扰的一级波恩近似理论,提出了衡量干涉程度的1П态双原子分子中关于Λ量子干涉的微分干涉角.利用各向异性相互作用势计算了其干涉角.得到分子束实验中微分干涉角随实验参数,包括实验温度、碰撞伴、作用距离和转动量子数变化的关系.并且讨论了影响干涉角的各种参数.此理论模型对理解和进行分子束实验是非常重要的.     

1Π态双原子分子中关于量子干涉的微分干涉角

Sha等在静态池实验中观察到了转动能量转移中的碰撞量子干涉,并且计算了决定跃迁散射截面的积分干涉角(J.Chem.Phys.,1995,1022772).由于积分干涉角是微分干涉角的平均效应,为了得到更精确的信息,进行了分子束实验.作者文运用含时微扰的一级波恩近似理论,提出了衡量干涉程度的1П态双原子分子中关于Λ量子干涉的微分干涉角.利用各向异性相互作用势计算了其干涉角.得到分子束实验中微分干涉角随实验参数,包括实验温度、碰撞伴、作用距离和转动量子数变化的关系.并且讨论了影响干涉角的各种参数.此理论模型对理解和进行分子束实验是非常重要的.     

转动传能中的量子干涉: 干涉角和相对速度的关系

考虑一级含时波恩近似和长程相互作用势, Sun提出了转动传能中的量子干涉模型.在静态池中CO A1Π～ e 3Σ-和He碰撞的实验已经成功模拟.为了从实验中直接获得碰撞速度和干涉角的关系, Sha提出了利用分子束和离子速度成像技术的实验.作为理论研究干涉角和碰撞速度的关系,计算了不同速度下的干涉角,同时获得了变化的趋势.对在分子束条件下(通过控制碰撞速度来控制干涉角)实验具有指导意义.     

分子单重/叁重混合激发态碰撞传能中的量子干涉效应

量子干涉效应是基于量子力学波粒二象性原理,即微观粒子的运动皆具有波的特性而产生的一种干涉现象,故又称为物质波干涉.近年来,在分子的光激发、光解和光电离及碰撞过程中皆已观察到量子干涉效应,成为分子动态学领域研究热点之一.我们小组在国际上首次得到了单重/叁重混合激发态分子碰撞传能中的量子干涉的实验证据,从理论上导出了包括干涉相位角的传能截面公式,从实验上发展了激光双共振多光子电离光谱技术,用以测定了CO(A1П,v=0/e3∑-,v=1)与各种原子(He,Ne,Ar)及双原子分子H2,O2,N2,HCl碰撞传能的干涉角.其后又与李丽的小组合作,在热管炉中用激光双共振诱导荧光法观察到Na2(A1∑+uv=8/b3П0u,v=14)-Na碰撞中的量子干涉效应,证明了碰撞干涉效应的普遍性.近年来,在理论方面,我们发展了基于含时微扰的一级波恩近似量子散射方法,计算出了上述碰撞体系的干涉角θST,与实验值符合极好.本文指出虽然气池实验测得的干涉角θST是不同分子碰撞速度及碰撞参数的"平均"结果,但与理论计算的微分干涉角尚比较接近,可提供激发态分子碰撞相互作用势的重要而难得的信息.     

激光光热干涉光谱分析方法研究

本工作设计了一种新的激光光热干涉光谱装置,类似于Mach-Zehnder干涉仪的光路构型,采用探测束聚焦和泵浦束与探测束相交的光学结构,光路容易调整稳定性较好.文章讨论了方法的原理,详细研究了影响光热干涉信号的实验参数,获得结晶紫的检测下限为8.0×10~(-8)mol/L,相应的最小吸光度为3.6×10~(-6)。     

He-N2转动非弹性碰撞的理论研究

用CC方法计算了在BTT势能面上碰撞能为27.3meV下He-N₂转动非弹性碰撞截面.研究表明,总的微分碰撞截面与Faubel等的实验结果相似,而态-态微分碰撞截面与实验结果符合欠佳,这与Bowers等的预言一致,     

NH2(A2A1,090,423)的电子猝灭和转动态-态传能

在束 气和束 束实验条件下,详细研究了NH2(A1,090,423)自由基分别与Ar,N2,O2和NH3碰撞引起的电子态猝灭和转动态 态传能,获得了总的猝灭截面σQ (分别为≤0.17、0.26、0.30和0.48 nm2),以及相对转动态 态传能截面.利用碰撞络合物模型计算的电子猝灭截面与实验测得的截面具有基本相同的趋势,表明长程吸引势在猝灭过程中起着重要的作用.同时还发现,转动态 态传能中相对截面随着碰撞对的折合质量的减小而下降.由于NH3具有较大的偶极矩以及O2的开壳层电子结构使得猝灭截面增大,而转动态 态传能截面减小.     

D＋CH4反应的SVRT含时波包理论研究

基于Jordan和Gilbert势能面,用SVRT(semirigid vibrating rotor target)模型,对D＋CH4反应进行了含时波包动力学研究,计算得到了不同初始振动转动态的总反应几率、积分散射截面和热速率常数.计算结果与H＋CH4反应进行了比较和讨论.反应几率随平动能的变化曲线呈现出显著的量子共振特性.通过对j=0时,v=0、1、2的反应几率的计算,看出H－CH3的振动激发极大地提高了反应几率,而反应阈能明显降低,说明反应分子的振动能对分子的碰撞反应有重要贡献.对v=0时,j=0、1、2、3的反应几率的计算,得出转动量子数j的增大也会使反应几率有较大的提高,但反应阈能基本不变.     

D CH_4反应的SVRT含时波包理论研究

基于Jordan和Gilbert势能面,用SVRT(semirigidvibratingrotortarget)模型,对D CH4反应进行了含时波包动力学研究,计算得到了不同初始振动转动态的总反应几率、积分散射截面和热速率常数.计算结果与H CH4反应进行了比较和讨论.反应几率随平动能的变化曲线呈现出显著的量子共振特性.通过对j=0时,v=0、1、2的反应几率的计算,看出H-CH3的振动激发极大地提高了反应几率,而反应阈能明显降低,说明反应分子的振动能对分子的碰撞反应有重要贡献.对v=0时,j=0、1、2、3的反应几率的计算,得出转动量子数j的增大也会使反应几率有较大的提高,但反应阈能基本不变.     

基于纳米多孔薄膜光学干涉的光学传感器

光学传感器是一种利用光把介质与目标分子的相互作用转换为光信号的装置.光学干涉是光学传感器中常用的技术,具有无需标记、无破坏性、响应迅速等优点.在光学传感器中光的干涉主要源于从单层薄膜上下表面反射的光或者从多层薄膜各个界面处反射的光.由于纳米多孔薄膜具有较高的比表面积,将其应用于传感器中能够提高传感器的灵敏度、降低检测限.常见的薄膜类型主要有单层、双层、多层（光子晶体）等.本文综述了多孔硅、阳极氧化铝、二氧化钛、金属有机骨架等纳米多孔薄膜材料的光学干涉在传感器中的应用,并对其进行了展望.     

三原子反应散射内态角分布的准经典计算

本工作利用分子反应动力学的准经典理论计算了原子与双原子分子三维反应散射产物内态振转角分布, 并得出振动分支比这一重要动态学信息。计算采用了半经验的LEPS形式的解析势能面。初始碰撞参数利用普遍使用的Monte Carlo方法确定。本文给出F+H_2(D_2)→HF(DF)+H(D)反应的计算结果, 并与最新交叉分子束实验进行了广泛的比较, 得到完全一致的规律。     

双色双共振-多光子电离光谱研究小分子的碰撞诱导转动能量转移

用双色双共振多光子电离光谱方法测量了NO分子A~(2∑+)(v=0)态的转动能量转移, 得到了由R-F能量转移导致的转动可分辨的弛豫光谱, 计算了转动态-态转移速率常数。用以转移能量为基础的指数和幂指数能隙模型, 对碰撞弛豫态分布进行计算机模拟, 并从计算值与实验值的比较讨论了能隙模型存在的不足。用同法对I_2分子B∏(O_u~+)态的测量, 得到由转动能量转移导致的谱线展宽及交叠并作了分析。     

双色双共振-多光子电离光谱研究小分子的碰撞诱导转动能量转移

用双色双共振多光子电离光谱方法测量了NO分子A~(2∑+)(v=0)态的转动能量转移,得到了由R-F能量转移导致的转动可分辨的弛豫光谱,计算了转动态-态转移速率常数。用以转移能量为基础的指数和幂指数能隙模型,对碰撞弛豫态分布进行计算机模拟,并从计算值与实验值的比较讨论了能隙模型存在的不足。用同法对I_2分子B∏(O_u~+)态的测量,得到由转动能量转移导致的谱线展宽及交叠并作了分析。     

基于SPECS生产的分子束外延设备样品加热平台的改进

改进了分子束外延设备样品加热平台的加热和测温方式,在原有热辐射加热和红外测温的基础上,增加直流电流加热并采用比例积分微分(PID)精密控温装置对样品加热台进行测温和控温.改进后,原有设备所能制备的研究样品范围更广,并且还增加了围绕设备所展开的科研方向,扩充了设备的使用范围.     

角分辨飞行时间法研究GaAs(100)表面蚀刻反应动力学

采用探测室可转动的分子束实验装置,研究了氯分子束与GaAs(100)表面热反应和紫外激光诱导反应的动力学.结果表明,热反应的主要产物为GaCl~3, 其角分布可用cos^2^.^3θ函数拟合.对于紫外(355nm)激光诱导反应,由角分辨的飞行时间(TOF)法测得主要产物为GaCl等,它们的通量角分布须用双余弦加和公式(c~1cosθ+c~2cos^nθ)拟合,表示产物粒子在表面法线方向明显聚集,而且由TOF 谱求得粒子的动能在表面法线方向最大. 这种明显的聚集现象可以由激光诱导的粒子在表面附近发生碰撞效应来解释     

第四讲 从微观到宏观

在第一、二讲中,曾先后介绍微分反应截面σ_r与反应(总)截面S_r。如表1.4指出的, 从σ_r或S_r等微观量出发,经过一系列统计处理,最后可得热速率常数k(T)这一宏观量。本讲介绍从S_r得到k(T)的方法、热速率理论以及活化能等几个重要问题。交叉分子束实验和散射理论提供了微分反应截面σ_r,如果对各种可能的散射方向求和(积分),即得反应     

Ar(3P0,2)+NH3初生态产物NH2(A2A1)的内态分布

首次报告了在分子束条件下,研究Ar(3P0,2)+NH3碰撞解离反应·利用单光子计数方法进行测量,获得了部分转动分辨的初生态产物NH2(A2A1)→（X2B1）发射谱,并详细地进行了标识·发现主要为[HTSS]（0,v 2',0)→（0,0,0）跃迁（v'≤5,K'a≤6,J'≤10)。通过对部分分辨较好的光谱范围进行了模拟,得到反应生成的NH2(A2A1,v'=2,k'a =1)态绕b/c轴的转动温度为1050K,高于母体分子NH3的转动温度300K。由亚稳态碰撞传能电子交换机理认为这是由于碰撞对手Ar和母体NH3分离时反冲作用的结果。碰撞传能解离机理和光解过程不同,后者仅观察到轴的转动激发。     

O+HCl→OH+Cl反应的立体动力学的准经典轨线研究

运用准经典轨线方法,基于Peterson从头计算势能面对O+HCl→OH+Cl反应的立体动力学性质进行了研究.讨论了在31.77和51.04 kJ/mol两种碰撞能情况下极化依赖的微分反应截面(2π/σ)(dσ00/dωt),(2π/σ)(dσ20/dωt),(2π/σ)(dσ22+/dωt)和(2π/σ)(dσ21-/dωt)以及描述k-j′两矢量相关和k-k′-j′三矢量相关的分布函数P(θr)和P(фr).计算得到的P(θr)分布表明,产物分子的转动角动量j′具有强烈的取向分布,并且产物转动角动量的取向效应对散射能的变化比较敏感.而P(фr)的分布表明,产物分子虽然具有沿着y轴的取向效应,但是没有明显的定向效应.     

基于影像处理的干涉测量相位重构研究

随着计算机技术和光电成像元件的发展,影像信息处理技术已经在无损检测、医学检测以及干涉测量等领域得到广泛应用。本文主要研究了影像信息在干涉测量领域的波前相位提取方法。干涉条纹图是干涉测量领域中影像信息的载体,在干涉条纹处理方面,针对空域卡雷算法的特点,提出一种基于影像处理的单幅闭合干涉条纹图相位重构新算法。在空域卡雷算法处理方法的基础上,利用迭代修正算法对干涉图相位进行二次逼近,实现了对单幅干涉条纹图的高精度相位重构。Matlab仿真结果表明,迭代修正后的相位残差降低了25.8%,表明该算法在空域卡雷算法的基础上能够有效提高相位重构精度,实现干涉测量领域中影像信息的高精度处理。