转动分辨的NH_3→′→跃迁的离子凹陷光谱

NH_3(~1A_2~″)是一个快速预解离态,以往的光谱研究从未得到它的转动分辨光谱。我们用两个脉冲染料激光器研究了NH_3′→的3 1多光子电离光谱和NH_3→′→的折叠光学双共振多光子电离光谱,称为“离子凹陷光谱”。对前者观察到了较高分辨的转动光谱,得出′v_2~′=O的高精度转动常数。通过谱线宽度,得到了′v_2~′=0,1,2能级的预解离寿命。从离子凹陷光谱上,首次观察到了′→跃迁的0-0,1-1,2-2等带的转动分辨光谱。由双共振选择定则简化的光谱使漫散至～50cm~(-1)线宽的转动线得以分开,由此得到v_2~″=0,1,2能级的转动常数和各谱带的带原点。在消除功率加宽的情况下,测出v_2~′=1能级的寿命。这种方法对研究分子的快速预解离态有一定的普遍意义。     

以快速预解离态为共振中间态的双色双共振多光子电离光谱

NH_3Ã(~1Ã″_2)是个快速预解离态,寿命约10~(-13)s。本文研究了以这个态为中间共振态的2+1+1双色双共振多光子电离过程。我们首先获得了NH_2和ND_3两分子X→Ã→C′NH_3~+(或ND_3~+)+e跃迁的多光子电离光增, 求出了ND_3C′v_2=0, 1两能级的转动常数,然后通过合理的实验设计, 得到了NH_3分子X→Ã跃迁转动线的增益线型。     

乙烯自由基(A)2A″(v′=0)←(X)2A′(v"=0)带的转动分析

通过193 nm光解丁烯酮分子产生乙烯基自由基(·C2H3).经射流冷却后,用另一束激光光解·CaH3,生成的氢原子碎片经共振增强多光子电离(REMPI)过程,记录氢离子信号随光解波长变化,得到20020～20070 cm-1范围内乙烯基激发的转动分辨光谱.该谱对应于(A)2A″(v′=0)←(X)aA′(v″=0)跃迁的转动结构.结合量子化学理论计算、光谱拟合以及前人的研究结果,对该段光谱进行了完整的转动识别,确定了40条转动谱线的位置.由光谱拟合还得到(A)2A″(v′=0)能级的预解离寿命为3.3 ps,且不依赖于转动量子数.     

乙烯自由基~2A″(v′=0)←~2A′(v″=0)带的转动分析

通过193nm光解丁烯酮分子产生乙烯基自由基(·C2H3).经射流冷却后,用另一束激光光解·C2H3,生成的氢原子碎片经共振增强多光子电离(REMPI)过程,记录氢离子信号随光解波长变化,得到20020～20070cm-1范围内乙烯基激发的转动分辨光谱.该谱对应于A$2A″(v′=0)%X$2A′(v″=0)跃迁的转动结构.结合量子化学理论计算、光谱拟合以及前人的研究结果,对该段光谱进行了完整的转动识别,确定了40条转动谱线的位置.由光谱拟合还得到A$2A″(v′=0)能级的预解离寿命为3.3ps,且不依赖于转动量子数.     

VA族元素氢化物的紫外光解和多光子电离Ⅰ. NH3分子紫外激光光解

在光强为10~6 W cm~(-2)的ArF激光作用下, NH_3分子被光解为NH(A~(3Π))先后吸收两个193 nm光予, 经过NH_3(Ã ~1A_2″)和NH_2( Ã ~2A_1)两个中间物的过程。NH(A~(3Π)→X~(3∑~-))的发射光谱表明, 该产物具有7700 K的转动高温。此系NH_2在激发过程中剧烈的变角效应所致。我们利用高功率的紫外激光器及时间分辩的测量仪器, 系统地研究了这些分子的光谱能级, 反应、光解机理和电离过程等, 显然有重要的意义。     

VA族元素氢化物的紫外光解和多光子电离Ⅲ. AsH3分子的紫外激光光解和多光子电离

通过193 nm的ArF激光光解AsH_3, 首次在420-650 nm之间观察到了AsH_2(Ã ~2A_1→X ~2B_1)的发射光谱。经过认证之后, 获得了v=19928+868v′_2-3v′_2~2-(989v″_2-6v″_2~2)的经验公式, 并辨认了七个谱带系。AsH_2(Ã ~2A_1)的辐射寿命是(130±20)ns。此外, 还观察到四条As(5s→4p)的原子发射谱线和多光子电离信号。     

乙烯基A2A″电子态的振转分析

通过193 nm光解丁烯酮分子产生乙烯基自由基(•C2H3). 经射流冷却后, 以另一束可调谐激光光解•C2H3, 生成的氢原子碎片经共振增强多光子电离(REMPI)过程, 记录氢离子信号随光解波长变化, 得到21180~21320 cm-1范围内乙烯基 A2A″(µ′5,6,8=1)←X2A′(µ″=0)跃迁的振转光谱. 结合量化计算和光谱拟合, 对该段光谱进行了细致的振转分析, 确定了各振动谱带位置, 识别了其中主要的转动跃迁. 由光谱拟合得到各振动能级的预解离寿命, 讨论了其与振动模式及激发转动量子数的依赖关系, 证实了理论预测的乙烯基A2A″电子态的面内解离机制.     

à 3E态CH3N自由基的稳定性

观察到了CH_3N自由基Ã ~3E←X~3A_2体系317-272 nm的荧光激发谱, 特别讨论了振动激发的Ã 态的稳定性. 报导了v_3~′=6态的色散荧光和荧光时间谱, 该态在240 Pa下的寿命大约是80 ns. 实验表明Ã ~3E 态CH_3N自由基是稳定的, 势能面至少距振动基态4800 cm~(-1)内是束缚的, 异构化或预离解作用并不重要.     

乙烯基~2A″电子态的振转分析

通过193nm光解丁烯酮分子产生乙烯基自由基(·C2H3).经射流冷却后,以另一束可调谐激光光解·C2H3,生成的氢原子碎片经共振增强多光子电离(REMPI)过程,记录氢离子信号随光解波长变化,得到21180￣21320cm-1范围内乙烯基A!2A″(!′5,6,8=1)←X!2A′(!″=0)跃迁的振转光谱.结合量化计算和光谱拟合,对该段光谱进行了细致的振转分析,确定了各振动谱带位置,识别了其中主要的转动跃迁.由光谱拟合得到各振动能级的预解离寿命,讨论了其与振动模式及激发转动量子数的依赖关系,证实了理论预测的乙烯基A!2A″电子态的面内解离机制.     

超声射流CCl2 自由基激光诱导荧光激发谱

用CCl4/Ar混合气体脉冲直流高压放电产生CCl2自由基,在超声射流冷却下获得了CCl2 1B1- 1A1 440～580 nm 的K-结构分辨的激光诱导荧光激发谱.通过K-结构分辨谱的分析,对722条转动子谱带进行了归属,得到了激发态CCl2 1B1的两个全对称振动模式的振动频率、非谐性常数和转动常数差值,即激发态的振动频率ω1=631.20 cm-1, ω2=302.00 cm-1, A′-B′=3.476 cm-1.     

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。     

通过中间解离态的共振增强多光子电离光电子能谱研究解离动力学

通过与NH3 的第一快速预解离激发态 A1A″2 共振的 ( 1 1)多光子电离光电子能谱 ,得到了与共振Raman光谱等价的N—H伸张振动带系 ,提出了一种新的基于bound free bound跃迁的多光子电离光电子能谱研究解离动力学的方法     

呋喃分子多光子电离解离过程的反应通道

1引言呋喃分子在450nm附近的多光子电离实验中[1]，质谱中观察不到母体离子C4H4O＋，主要碎片离子的相对丰度C＋＞C2＋＝CHO＋＝C3H3＋．这些离子的选质量光谱研究表明它们是呋喃分子先吸收3＋1个光子电离为母体离子C4H4O＋，然后C4H4O＋再进一步吸收光子逐步解离产生．陕哺离子的初级解离过程已比较清楚[2－4]，吹响离子能量在1～5eV之间解离通道是：这三个平行解离反应可用RRKM理论来描述[4]．但是陕哺离子在高能量下的解离反应，特别是次级解离过程还不清楚，因此无法确定MPIF实验中观察到小离子碎片产生的机理，为此本文在速…     

N2O+离子B2П态的光谱与光解离动力学

用一束波长为360.55 nm的激光直接作用于超声射流的N₂O分子束, 通过(3+1)共振增强多光子电离(REMPI)过程制备纯净的N₂O⁺(X²П(0,0,0))母体离子, 再用另一束波长在243-278 nm范围的激光将母体离子激发至B²П态后解离. 扫描解离激光波长, 监测NO⁺离子碎片的强度, 从而获得N₂O⁺离子B²П态的光致碎片激发(PHOFEX)谱. 通过拟合转动分辨光谱, 得到了相应的转动常数和自旋分裂常数, 从而区分了A²Σ⁺态高振动能级和B²П态带源的贡献, 明确了N₂O⁺离子B²П态的光谱"带头"位置(37154 cm^-1), 并将获得的振动光谱初步归属为B²П(v₁,v₂,v₃)←X²П的振动跃迁序列. 通过对NO⁺碎片离子的飞行时间质谱峰形的分析, 还获得了解离过程中释放的平均平动能, 并结合电子激发态势能面, 讨论了N₂O⁺离子B²П态的解离机理.     

VA族元素氢化物的紫外光解和多光子电离Ⅱ. PH3的多光子电离光谱

用染料激光器在波长为300-640 nm范围内扫描, 观察到PH_3的一系列多光子电离光谱。其中351-398 nm的近二十条谱带, 其能级间隔约263 cm~(-1), 拟归属于通过Ã态的(2+1)电离谱。在460-495 nm的弱谱, 428-452 nm的六条谱带和385-398 nm之间的四条谱带, 则分别认证为相应于经历了B, C和D态的(3+1)MPI光谱。求得B态的项值T_0≤60729 cm~(-1), D态的T_0≤75567 cm~(-1), 而D态的反演振动频率ω_2为510 cm~(-1).     

一氧化碳的双共振多光子电离研究

用两束脉冲染料激光进行了CO的光学双共振四光子电离, 获得了转动分辩的CO A~(1Π)←X~(1Σ~+)和B~(1Σ~+)←A~(1Π)跃迁的光谱。观察到了在此2+1光子相继吸收中特有的选择定则。动力学研究表明CO基态到A~(1Π)态的双光子吸收是速率决定步骤, 其吸收截面约为1×10~(-49) cm~4 s。还测定了A~(1Π)态的单态转动传能截面。对于宇称指数e守恒、△J×±1的过程的截面约为0.05 nm; 随△J值增大而减小。对相同的△J, e正负变号的过程的截面总是小于e不变过程的截面。     

单光子LIF方法研究亚硝基苯266 nm光解动力学

用266 nm激光解离亚硝基苯（C6H5NO) 产生光解碎片NO,并利用单光子激光诱导荧光(LIF)技术（X2Πν″=0→A2Σ+ν′=0）测得初生态光解产物NO的振转光谱。根据计算所得的模拟光谱对光解碎片NO（X,ν″＝0)的转动量子数J″进行了归属,得到量子数最大到J″＝50.5的各转动能级的相对布居,这表明光解碎片NO具有较高的转动激发。提出了C6H5NO在266 nm下可能的光解机理。     

CF自由基双光子共振增强多光子电离研究：3pRy dberg态的转动分析

利用Ar/CF4、Ar/CF2Cl2或Ar/CF3COOH混合气体的直流脉冲放电产生CF自由基,观测了260～360nm范围内转动分辨的CF自由基双光子共振增强多光子电离谱。分析表明,该段光 谱对应于CF自由基3pπD2Πr(ν'=2～6,r=3/2,1/2)←←X2Πr(ν"=0,r=3/2,1/2)的共振激发。对观测的振动带进行了转动分析,并获得了3p里德堡态的转动常数和自旋-轨道分裂值。     

乙烯自由基A2A''(v'=0)←X2A'(v''=0)带的转动分析

通过193 nm光解丁烯酮分子产生乙烯基自由基(C₂H₃). 经射流冷却后, 用另一束激光光解C₂H₃, 生成的氢原子碎片经共振增强多光子电离(REMPI)过程, 记录氢离子信号随光解波长变化, 得到20020～20070 cm_-1范围内乙烯基激发的转动分辨光谱. 该谱对应于A²A'(v'=0)←X²A'(v'=0)跃迁的转动结构. 结合量子化学理论计算、光谱拟合以及前人的研究结果, 对该段光谱进行了完整的转动识别, 确定了40条转动谱线的位置. 由光谱拟合还得到A²A'(v'= 0 )能级的预解离寿命为3.3 ps, 且不依赖于转动量子数.