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相似文献
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1.
CS2团簇增强的激光多价电离现象的质谱研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
利用脉宽为25ns的脉冲Nd: YAG 532 nm的激光,在8×1010W/cm2的强度下,用飞行时间质谱对CS2的激光电离过程进行了研究.观察到了较强的C2+和S2+高价离子信号,这些高价离子C2+,S2+的最可几平动能高达144 eV,112 eV.不同进样方式,激光延迟以及束源压力的实验结果表明,这些高价离子可能来源于CS2团簇的库仑爆炸过程.多光子电离引发,逆韧致吸收加热-电子碰撞电离模型可能是高价离子产生的机理. 关键词: 2')" href="#">CS2 团簇 高价离子 激光电离  相似文献   

2.
用5ns,1064nm的脉冲Nd:YAG激光,研究了乙醚团簇与纳秒激光的相互作用.在1011 W/cm2量级光强下,观察到价电子完全剥离的O6+,C4+,且这些高价离子的强度比值基本不随激光能量而变化.用阻滞电压方法测量了电离过程中溢出电子能量分布,在最大激光能量4.0×1011 W/cm2,溢出电子的平均能量为56eV,最大能量为102eV.实验结果支持了高价离子产生的“多 关键词: 高价离子 电子能量 纳秒激光 乙醚团簇  相似文献   

3.
研究了超短超强激光与不同厚度薄膜Al靶相互作用中靶背法线方向碳离子的最初来源. 通过对比分析碰撞电离率和场致电离率所起的作用, 发现C4+ 及更低价态的碳离子主要由场致电离产生, 而高价态的C5+和C6+ 离子主要来自于超热电子与靶表面的碰撞电离. 关键词: 超短超强激光与等离子体相互作用 离子加速 场致电离 碰撞电离  相似文献   

4.
本文利用反应显微成像技术(reaction microscope)研究了54 eV电子入射甲烷分子导致的电离解离过程,详细分析了电离解离产生的CH+2,CH+,C+离子碎片的动能分布情况.实验结果表明,该入射能量下产生CH+2,CH+,C+离子碎片主要贡献来自2a1内价轨道电子的直接电离过程产生的离子态(2a< 关键词: 反应显微成像谱仪 电离解离 能量沉积 动能分布  相似文献   

5.
纳秒激光电离分子团簇产生高价离子实验研究   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
 利用飞行时间质谱仪,研究了功率密度为109~1011 W/cm2,波长为532 nm 的纳秒激光对苯、呋喃、甲醇及碘甲烷分子团簇的激光电离过程。实验观察到了高平动能的高价离子Cq+(q≤3),Oq+(q≤3)和Iq+(q≤4),该过程经历了以“初始的多光子电离引发-逆轫致吸收加热-电子碰撞电离模式”为主的激光团簇作用过程,后期经历了团簇的库仑爆炸过程。实验发现:即使激光能量变化一个量级以上时,主要高价离子的种类及占全部离子产物的比率也没有明显的变化,但是高价离子的初始平动能随激光强度的增大而增加;分子中含有较多个外壳层电子的氧、碘原子更容易电离产生高价离子,而碳离子的价态和强度相对较低。  相似文献   

6.
355 nm激光光电离甲醛飞行时间质谱的研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
王燕  姚志  冯春雷  刘佳宏  丁洪斌 《物理学报》2012,61(1):13301-013301
利用脉宽为5 ns脉冲Nd: YAG 355 nm激光在功率密度为1011–1012 W/cm2条件下实现了甲醛含水团簇多光子电离, 并用飞行时间质谱对其电离产物和电离过程进行了研究. 实验中观测到了甲醛的质子化团簇系列 (CH2O)nH+(n=1–4), 甲醛的去质子化团簇系列(CH2O)nCHO+ (n=1–3), 以及两个起源于H2CO去质子和质子化的含水团簇系列HCO+(H2O)n(n=1,3,5)和H3CO+(H2O)n(n=1,3,5), 并对其中的一些团簇结构构型进行了猜测. 研究在不同的激光功率密度下甲醛团簇质谱峰的变换情况, 当激光密度达到9.3× 1011 W/cm2, 开始出现CH2O和H2O本体及其光致碎片的信号, 但对应的各质量峰没有明显地分辨开, 而是以包络的形式出现, 这是激光电离产生高能离子释放的一种表现, 提出认等离子体动力学鞘层加速机制(模型)来解释高能离子形成的物理机制. 关键词: 甲醛 团簇 飞行时间质谱 激光电离  相似文献   

7.
利用脉宽为25ns的脉冲Nd:YAG 532 nm的激光,在8×1010W/cm2的强度下,用飞行时间质谱对CS2的激光电离过程进行了研究.观察到了较强的C2+和S2+高价离子信号,这些高价离子C2+,S2+的最可几平动能高达144eV,112 eV.不同进样方式,激光延迟以及束源压力的实验结果表明,这些高价离子可能来源于CS2团簇的库仑爆炸过程.多光子电离引发,逆韧致吸收加热-电子碰撞电离模型可能是高价离子产生的机理.  相似文献   

8.
白春江  崔万照  余金清 《物理学报》2016,65(11):113201-113201
为了进一步理解极端条件下物质的电离特性, 特别是超短超强激光脉冲辐照超薄靶时等离子体的形成与分布, 本文以超薄碳膜为例, 细致研究了超短超强激光脉冲辐照下原子的离化过程. 分析和比较了强激光场直接作用电离和靶内静电场电离等两种场致电离形式, 在碰撞电离可以忽略的情况下, 发现更多的电离份额是来自靶内静电场的电离方式. 研究了激光脉冲强度对电离的影响, 发现激光脉冲强度越强, 电离速度越快, 产生的高价态离子所占比例也越高.当激光强度为1×1020 W/cm2时, 尽管该强度高于电离生成C+6所需要的激光强度阈值, 但该激光脉冲并不能将整个靶电离成C+6离子, 对此本文进行了详细的分析. 在研究激光脉冲宽度的影响时, 发现激光脉宽越小, 电离速度越快, 但越小的激光脉冲电离获得的高价态离子越少.  相似文献   

9.
纳秒强激光场中甲醇光电离产生高价离子的研究   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
利用25ns脉冲Nd YAG 532nm的激光,在1011 W·cm-2的光场强度下,利用飞 行时间质谱对He, N2, Ar载气条件下甲醇的激光电离过程进行了研究.发现当利用氩作为 载气时,除观察到一般多光子电离所产生的离子和碎片离子外,还观察到很强的Cq+(q=2-4)和Oq+(q=2—4)高价离子.这些离子都有很高的平动能,通 过改变载 气种类和压力以及使用不同延迟条件的脉冲电场的实验,可以认为这些高价离子来源于含甲 醇团簇的库仑爆炸过程.这些实验结果为发展库仑爆炸理论研究提供新思路. 关键词: 甲醇 纳秒激光 高价离子 库仑爆炸  相似文献   

10.
纳秒强光场下呋喃的激光电离中高价离子的产生   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用 2 5ns脉冲Nd :YAG 5 32nm的激光 ,在 10 11W/cm2 的光场强度下 ,用飞行时间质谱对不同条件下呋喃的激光电离过程进行了研究 .当利用氩作为载气时 ,首次观察到了较强的Cn + (n =2~ 4 )和Om + (m =2~ 3)离子信号 .通过测定峰分裂和数值模拟计算的方法可以确定其中C2 + 、C3 + 和C4+ 的最可几平动能分别为 2 1、6 3和 10 0eV ,O2 + 和O3 + 的最可几平动能分别为 2 0和 4 0eV .质谱峰型的分裂现象和激光延迟实验结果表明 ,这些高价离子可能来源于呋喃团簇的库仑爆炸过程 .  相似文献   

11.
The dependence of multiply charged ions on laser ellipticity in methyl iodide clusters with 532 nm nanosecond laser was measured using a time-of-flight mass spectrometer. The intensities of multiply charged ions Iq+(q = 2–4) with circularly polarised laser pulse were clearly higher than those with linearly polarised laser pulse but the intensity of single charged ions I+ was inverse. And the dependences of ions on the optical polarisation state were investigated and a flower petal and square distribution for single charged ions (I+, C+) and multiply charged ions (I2+, I3+, I4+, C2+) were observed, respectively. A theoretical calculation was also proposed to simulate the distributions of ions and theoretical results fitted well with the experimental ones. It indicated that the high multiphoton ionisation probability in the initial stage would result in the disintegration of big clusters into small ones and suppress the production of multiply charged ions.  相似文献   

12.
肖雪  李海洋  牛冬梅  罗晓琳 《中国物理》2007,16(12):3655-3661
The photoionization of seeded carbon bisulfide molecular beam by a 1064\,nm nanosecond Nd-YAG laser with intensities varying from $0.8\times10^{11}$ to $5.6\times10^{11}$\,W/cm$^{2}$ have been studied by time-of-flight mass spectrometry. Multiply charged ions of S$^{q + }$ ($q$ = 2--6) and C$^{q +}$ ($q$ = 2--4) with kinetic energy of hundreds of electron volts have been observed, and there are strong experimental evidences indicating that those multicharged ions originate from the ionization of CS$_{2}$ neat clusters in the beam. An electron recolliding ionization model is proposed to explain the appearance of those multiply charged atomic ions under such low laser intensities.  相似文献   

13.
Some of the many-body effects in the formation of multiply charged ions in a laser field have been taken into account: inelastic tunneling, collective tunneling, and magnetic moment projection relaxation of the atomic core. Strong fields with an intensity exceeding 1017 W cm−2 are considered when the magnetic component of the laser field acts on the free motion of a photoelectron; therefore, the formation of multiply charged ions through rescattering becomes unlikely. Numerical calculations have been performed for Ar9+ … Ar13+, Kr19+ … Kr23+, Rb10+, and Rb11+ ions. A significant contribution of collective tunneling, which was not observed in weaker fields investigated previously, has been revealed. Allowance for collective tunneling is shown to reduce the intensity leading to saturation by more than 10%. In this case, the yield of multiply charged Rb ions changes by an order of magnitude, while the yield of multiply charged Ar and Kr ions changes by more than a factor of 2. Comparison with experimental data on the formation of argon ions under the action of a linearly polarized laser pulse is made.  相似文献   

14.
The multiply charged ions of C q + (q ≤ 4), O q + (q ≤ 6) were produced when a furan cluster beam interacted with nanosecond 1064 and 532 nm lasers at intensities of 1010–1012 W/cm2. It is shown that O6+ and C4+ ions were the dominant multiply charged species at 1064 nm, while C2+, C3+, O2+, O3+ ions were the main multiply charged species at 532 nm. By varying the electric field in the extraction region of the time of flight mass spectrometer (TOFMS), two types of ions were extracted, one of which had large kinetic energy and narrow space distribution, and the other had small kinetic energy and broad space distribution. The formation channels for He-like ions of C4+ and O6+ are discussed.  相似文献   

15.
Ionisation and ion-induced fragmentation of tetraphenyl iron (III) porphyrin chloride (FeTPPCl) molecules have been studied after slow collisions (v∼ 0.2 a.u.) with multiply charged ions (O3+, Ar8+). Intact molecules and large fragments are observed in charge states up to q=4. For q=1, the intact molecule is the most abundant species, in particular, when projectiles in higher charge states are used. When the internal energy of the singly charged ion is increased by the energy transfer during the collision, the singly charged system de-excites by the emission of a neutral Cl-atom, a free electron or possibly a negative Cl anion. The processes are observed as direct as well as delayed processes on a μs-time scale. For q=2 to 4 the loss of the Cl-atom and some phenyl groups becomes more likely due to the lower stability and the larger energy transfer. The charge state distribution of atomic fragments is found to be very different, in particular, when Cq+ and Clq+ ions are compared. In the first case mainly singly charged ions are detected, whereas in the second case ions in charge states up to q=6 are observed with high intensities. These phenomena are discussed in terms of the intramolecular charge mobility.  相似文献   

16.
曲丕丞  王卫国  赵无垛  张桂秋  李海洋 《物理学报》2012,61(18):182101-182101
纳秒激光与团簇相互作用产生高价离子逐渐成为分子物理界的热点之一, 为了深入研究团簇电离的本质, 本文以分子结构相似、元素组成相同的苯、环己烯和环己烷的分子团簇为对象, 利用飞行时间质谱研究了其与5 ns的532 nm激光相互作用时电离产物的价态和强度分布. 结果表明: 这三种化合物多光子电离效率苯>环己烯>环己烷, 但其高价离子的价态和比值苯是最低的, 环己烷的碳离子最高价态为4价, C3+和C2+的比值为1.1; 环己烯电离产物C3+和C2+ 的比值降低为0.6; 苯团簇的最高价态只有3价, C3+和C2+的比值约为0.4. 引起这种现象的原因可以归结于高的多光子电离效率会导致团簇多位点的电离, 引起团簇在电子加热到发生碰撞电离之前发生解离, 减小了团簇的尺寸, 进而减少了离子发生碰撞电离产生高价离子的反应时间, 最终阻碍了高价态离子的产生.  相似文献   

17.
赵无垛  王卫国  李海洋 《物理学报》2014,63(10):103602-103602
飞秒强激光与团簇相互作用产生多价离子的现象已被广泛报道,然而近期多个研究小组发现当功率密度低至1010W/cm2的纳秒激光照射团簇时,同样也观察到了多价离子的存在.虽然可以用"多光子电离引发-逆韧致吸收加热-电子碰撞电离"电离机理对这种现象进行解释,但是缺乏相应的数值模拟.建立了一个简化的数值模型,根据有质动力势Up计算团簇内电子能量,再由Lotz公式计算出相应的电离截面,最后由动力学反应速率方程计算出团簇内多价碳离子随时间的演变.详细分析了团簇尺寸、电子密度等关键参数对多价离子产生的影响.数值模拟结果表明:团簇电离在小于0.7 ns时间尺度内完成,C2+,C3+和C4+多价离子强度达到平衡后,离子相对强度由大到小依次为C2+,C3+,C4+,这与实验结果相一致;多价离子的价态随着团簇尺寸的增加而升高,半径为5.6 nm的苯团簇比半径为3 nm的苯团簇更容易产生高价态的离子,这也与实验结果相一致.  相似文献   

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