激光光谱技术在环境监测中的应用专题系（Ⅰ）：光谱技术在大气环境监测中的应用

碳的氧化物、硫的氧化物、氮的氧化物和卤化物等是由人类的生物活动和社会活动产生的重要的环境污染物质,它造成了温室效应、酸雨、对流层的光化学雾和平流层的臭氧耗减等环境问题,它威胁着人类的生存环境和地球上的生态平衡,光谱技术可广泛应用于环境污染监测。文章简便介绍全球面临的主要环境问题,重点介绍光谱技术（包括常规光谱技术、激光光谱技术以及激光雷达等）在大气环境监测中的应用和进展,利用这些技术,可以获得污染物的组分、浓度、温度或空间分布等方面的信息。     

C_2H_2,C_2H_4与K在Ru(100)表面上共吸附的UPS研究

利用紫外光电子谱 (UPS)对乙烯 (C2 H4)和乙炔 (C2 H2 )气体在Ru(10 10 )表面的吸附及与K的共吸附进行了研究 ,实验结果表明 :当衬底温度超过 2 0 0K ,乙烯即发生脱氢反应后 ,σCH 和σCC 能级均向高结合能方向移动 .在室温下 ,σCH和σCC 能级位置与乙炔在Ru(10 10 )表面的吸附时的分子能级完全一致 .乙烯发生脱氢反应后的主要产物为乙炔 .衬底温度从 12 0K升到室温 ,Ru(10 10 )表面上乙炔的σCH 和σCC 能级均未发现变化 .室温下乙炔仍然可以在Ru(10 10 )表面以分子状态稳定吸附 .在有K的Ru(10 10 )表面上 ,室温时σCC谱峰几乎消失 .碱金属K的存在促进了乙炔的分解 .     

薄膜表面的分形特征

在计算机上用随机数相加的方法产生了一个分形表面,对这个表面的模拟测量表明,z方向分辨率变化对分形维数测量结果影响很小,x、y方向分辨率降低时会导致测量结果统计误差增大用扫描隧道显微镜（STM）测量了沉积在三种不同基底上的Au膜的分形维数．测得Au／陶瓷的分形维数D＝2.15,Au／光学玻璃的分形维数D＝2.06．Au／载玻片上各点的分形维数较不一致．同时讨论了多图方法中各单图曲线之间不衔接的原因．     

激光烧蚀Al热原子与CF4,CCl4,CH2Br2反应中激发态C2的形成

脉冲激光烧蚀平面铝靶产生的热原子与气相CF4,CCl4,CH2Br2的碰撞反应中,在430～600nm之间观测到激发态C2分子的发光光谱,它们可归属为Swan带的d^3Ⅱg=a^3Ⅱu跃迁中△v=2,1,0,-1,-2五个振动序列(v′≤6)。谱强度分析表明,C2激发态可很好的用热平衡描述,其振动温度达6000K左右。同时在△v=0和-1的振动带间观测到振荡的谱峰,它们是转动谱线叠加的结果。激光烧蚀Al产生的等离子体在膨胀中产生的激波及其本身的动能与反应气体碰撞使其解离产生C,然后复合形成C2。C2激发态d可能是通过激发态的Al(^2S)经近共振传能产生,也不排除在有足够碰撞能下优先形成C2激发态b,再通过与d态的v′=6能级交叉无辐射跃迁而进入d态。     

废旧纺织品棉含量近红外光谱分析方法

棉是一种重要的天然纤维,如果能根据废旧纺织品的棉含量对其进行分类回收利用,可极大地减少对天然纤维资源的消耗。但目前废旧纺织品的回收主要采用人工分拣方式,这种方式效率低、成本高,难以满足对废旧纺织品进行大规模精细分拣、分级的需要。本文使用近红外光谱分析方法对废旧纺织品的棉含量进行判定,用基于主成分分析的支持向量机方法建立了废旧纺织品的近红外光谱定性分析模型,模型能将含棉和不含棉的两类废旧纺织品很好地分开。对于含棉的废旧纺织品,又用多模型方法建立了废旧纺织品棉含量的近红外光谱分析模型,模型具有较好的预测结果。综合使用上述两个模型,能较好地判定废旧纺织品的棉含量。这种新方法有望用于废旧纺织品某些其它天然纤维含量的快速判定。     

产生惰性气体高价离子的新方法

此文介绍了一种产生惰性气体高价离子的新方法。在飞行时间质谱仪（ＴＯＦ－ＭＳ）上，把聚焦后的３０８ｎｍ激光掠射到不锈钢栅网上，产生超短脉冲的电子束，利用这种电子束来轰击惰性气体（Ｈｅ，Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ），产生高价离子，并给出了这些离子的飞行时间质谱。这些高价离子可能是电子逐次电离气体原子产生的。这种方法可作为飞行时间质谱的一种理想的“软电离”的“点”离子源     

Si(001)邻面上与台阶有关的电子态

我们用角分辨光电子谱(ARUPS)研究了Si(001)邻面上与台阶有关的电子态。在对称点Γ(K₁₁=0),发现此态的能级在E_F以下0.5—0.6eV处。同时还测得该态的色散(<0.3eV)比正常的Si(001)表面态的色散(0.6—0.7eV)来得小。 关键词：     

激光溅射Cu等离子体与气相CH3CN团簇的反应

用激光溅射 -分子束技术研究了Cu等离子体与乙腈团簇的气相反应 .观察到Cu+ (CH3 CN) n、CH2 CN+ (CH3 CN) n、H+ (CH3 CN) n 和CH3 CHCN+ (CH3 CN) n 四个种类的团簇离子 .考察了等离子体作用于脉冲分子束的不同位置 ,对团簇产物的种类和尺寸大小的影响 .实验结果表明 ,Cu+ (CH3 CN) n 是由Cu+ 与乙腈团簇直接缔合而成 ,CH2 CN+ (CH3 CN) n、H+ (CH3 CN) n 主要是激光等离子体中的电子与乙腈团簇碰撞电离产生的 ,而CH3 CHCN+ (CH3 CN) n 是由乙腈团簇离子内的离子 分子反应生成的 .     

CF-2光电子能谱的Franck-Condon分析

在Born-Oppenheimer近似下,结合分子轨道从头算,采用谐振子模型和产生函数方法计算了CF2(X1A1)←CF-2(X2B1)跃迁的Franck-Condon因子.用迭代Franck-Condon分析(IFCA)方法对CF-2的光电子能谱进行了拟合,得到了基态CF-2的几何构型:r CF=0.142 9±0.000 1 nm,θFCF=101.10±0.01度.     

直接激光气化法产生气相MnCl2团簇的研究

报道了５３２ｎｍ激光气化ＭｎＣｌ２．４Ｈ２Ｏ固体产生气相团簇，（ＭｎＣｌ２）ｎＭｎ＾＋，（ＭｎＣｌ２）ｎＭｎＣｌ＾＋（ＭｎＣｌ２）ｎＣｌ＾－（ｎ＝１～１２），以及溶剂化的团簇ＭｎＣｌ＾＋（ＭｎＣｌ２）ｎ（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｎ＝１～７，ｍ〈６）的机理，通过用飞行时间质谱考察团簇物尺寸大小与激光能量，激光与脉冲加速电场之间延迟的等关系，认为这些团簇是通过气相化学反应逐步生长的，并提出了正负团族离子产生的可能