钙负离子是稳定的

元素周期表中大约80%的元素可以在气相中形成稳定的负离子.对于外壳层只有一个电子的碱金属,外电子可与元素的外层单电子配对,形成弱稳定的负离子;对于卤族元素,原子外壳层只差一个电子就形成满壳层状态,因此很容易形成稳定的负离子,其中氟元素(原子序数最小)形成的负离子最稳定.一个中性的原子自然不会对外电子有任何净的库仑力,但是当外电子部分地进入原子的电子云时,电子云对带正电荷的原子核不能完全屏蔽,同时电子云的分布在一定程度上被极化, 这些均使外电子受到吸引作用.显然这种吸引力随距离的增加很快衰减.对于惰性气体元素,外壳层…     

负离子与气体碰撞双电子脱附的实验研究

负离子与原子碰撞的电子脱附过程是普遍存在于等离子体物理、天体物理、电离层物理学中的重要过程.实验和理论的研究有助于加深我们对于离子与原子作用过程以及负离子结构的认识.本文主要介绍负离子的双电子脱附截面测量实验装置,并给出对于H-与He碰撞的双电子脱附截面的测试结果以及与其他实验数据的比较,证明我们的装置是可靠的.一系列的实验正在进行中.     

负离子与气体碰撞双电子脱附的实验研究

负离子与原子碰撞的电子脱附过程是普遍存在于等离子体物理、天体物理、电离层物理学中的重要过程．实验和理论的研究有助于加深我们对于离子与原子作用过程以反负离子结构的认识，本文主要介绍负离子的双电子脱附截面测量实验装置，并蛤出对于H^-与He碰撞的双电子脱附截面的测试结果以及与其他实验数据的比较。证明我们的装置是可靠的，一系列的实验正在进行中，     

Al_nC_4~(-/0)(n=2～4)团簇的结构和成键性质:光电子能谱和理论计算（英文）

本文采用尺寸选择的负离子光电子能谱与高精度理论计算,对Al_nC_4~(-/0)(n=2～4)团簇的结构和成键性质进行了研究.Al_2C_4~-团簇负离子的最稳定结构是一个C_(2v)对称的平面结构,其中两个C_2单元与两个铝原子分别相连.Al_2C_4~-团簇负离子的次稳定结构是一个线型结构,两个铝原子位于C_4线型结构两端,能量仅比最稳定结构高0.05 eV.中性Al_2C_4团簇是一个线型结构.Al_3C_4~-团簇负离子是一个平面结构,其中三个铝原子分别与两个C_2单元相连.而中性Al_3C_4团簇则是一个V字型结构.Al_4C_4~-团簇负离子和中性Al_4C_4团簇均为C_(2h)对称的平面结构,四个铝原子分别位于两个C_2单元的末端.Al_nC_4~(-/0)(n=2～4)团簇负离子的自适应自然密度配分的分析结果表明这些团簇中铝原子与C_2单元之间的化学键具有σ和π键特征.     

大面积负离子束源磁过滤器的设计及实验研究

中性束注入是磁约束核聚变能研究中重要的辅助加热手段。大面积负离子源是中性束注入系统的核心部件。在负离子源工作过程中,负离子的电子结合能非常小(约0.75e V),极易被高能电子破坏。为此需要设计过滤磁场降低电子温度,减少负离子的损失,同时也可以减少伴随引出的电子。根据大面积负离子束源的机械结构,分别设计了永磁体产生过滤磁场和利用等离子体电极(PG)电流产生磁场两种磁过滤器结构;通过有限元算法对产生的过滤磁场进行模拟分析和优化,完成了大面积负离子束源过滤磁场的研制。在负离子束源测试平台开展实验测试,引出区电子温度从5eV降至1eV。这个结果初步验证了大面积负离子束源的过滤磁场的性能,为大面积负离子束源的研制提供了支持。     

超荷电氢的离子

氢是最简单的原子,它是由电子和质子组成的．人们可以通过实验剥掉单个电子而留下带正电荷的原子核,或者加上１个电子给原子１个负电荷而变成负离子．最近,丹麦Ａａｒｈｕｓ大学ＬａｒｓＡｎｄｅｒｓｅｎ教授在激光碰撞实验中发射自由电子使氢原子带有２个电子而获得Ｈ...     

负离子与气体碰撞单电子脱附的实验研究

本文主要介绍我们在负离子与气体碰撞单电子脱附实验研究中采用的方法和装置.该实验利用增长率测量法,由于实验测量中采用同一个粒子探测器对入射束和产生的中性粒子进行测量,大大降低了实验误差.实验系统由铯溅射负离子源、同位素分离器、反应靶室和粒子探测器组成.负离子的能量范围为5～30 keV,实验结果的不确定度约为±8%.     

大气压直流正电晕放电暂态空间电荷分布仿真研究

本文提出了流体一化学动理学二维正电晕放电混合模型,该模型包含12种粒子间的27种化学反应,并且考虑光电离的影响．此外,在实验室内对该模型开展试验验证,单次脉冲波形及伏安特性曲线符合较好．基于上述模型,本文研究了在外施电压3kV时棒一板电极正电晕放电过程中的电场分布、电子温度分布、空间电荷分布的发展规律,并对电晕放电过程中粒子的成分进行了详细分析,讨论了电子、正负离子、中性粒子在放电过程中的生成规律及对电晕放电的影响．结果表明：在整个电晕放电过程中,电子温度分布和电场强度分布曲线相似,电子密度维持在10^19m-3左右,只发现带正电的等离子体特征．O4＋密度是放电过程中数量最多的正离子,O2＋和N2＋在二次电子发射过程中具有重要作用,O2-离子和O分别是负离子和中性粒子中数量最多的粒子,由于负离子和中性粒子在电晕放电过程中数量较小,因而起的作用相对较小．     

Au_2Ge_n~(-/o)(n=1～8)团簇结构演化和电子性质的光电子能谱和理论计算研究（英文）

本文利用尺寸选择的负离子光电子能谱和理论计算探索Au_2Ge_n~(-/0)(n=1～8)团簇的结构演化和电子性质.通过比较理论模拟谱与实验谱,并使用CCSD(T)理论方法计算异构体的相对能量,从而确定金锗混合团簇的全局最小结构.本文发现Au_2Ge_n~(-/0)(n=1～8)团簇的两个Au原子具有较高的配位数和较弱的亲金相互作用.负离子团簇和中性团簇的最稳定结构分别处于自旋双重态和自旋单重态.除了Au_2Ge_4~(-/0)和Au_2Ge_5~(-/0),负离子团簇和中性团簇的全局最小结构具有相似的结构特点.Au_2Ge_1~(-/0)团簇是一个C_(2v)对称的V形结构,而Au_2Ge_2~(-/0)团簇是一个C_(2v)对称的双桥连结构.Au_2Ge_4~-负离子团簇是两个Au原子盖帽的Ge_4四面体结构,而Au_2Ge_4中性团簇是两个Au原子盖帽的Ge_4菱形结构.Au_2Ge_(5～8)~(-/0)团簇主要采用三棱柱、四棱柱、及五棱柱结构.Au_2Ge_6是一个C_(2v)对称的四棱柱结构,并表现出σ和π双键性质.     

DOO-自由基光电子能谱的Franck-Condon分析

运用从头算方法优化了DOO基态 、第一激发态 及其负离子DOO-基态 的几何结构,并进行了频率分析. 且对 − 和 - 电子脱附过程进行了Franck–Condon分析和光谱模拟,得到的拟合光谱和实验谱吻合的非常好,通过光谱拟合确定了负离子DOO-基态和中性DOO第一激发态的几何结构.此外,还得到了DOO的电子亲和能和谱项能.     

Theoretical Study of Haloacetonitrile Anions: CH2XCN- (X=F, Cl)

使用HF-SCF、Becke3-LYP和MP2理论方法和Dunnning基组aug-cc-PVTZ对卤代乙腈负离子CH2XCN-(X=F,Cl)进行一系列计算. 计算说明电子垂直贴附到中性分子是吸热反应. 构型优化的负离子CH2FCN-主要是价层束缚类型,CH2FCN-→CH2CN+F-是非绝热解离过程. 在描述负离子的电子结构以及解离贴附动力学时, 理论计算与实验结果比较得出Becke3-LYP方法是合理的,然而在CH2ClCN-→CH2CN+Cl-的解离势能曲线的计算中,MP2和Becke3-LYP方法有显著的不同.     

多电荷离子的电子动量分布和电子剥离截面的数值研究

计算了多电荷离子的电子动量分布和多电荷离子与中性原子碰撞的电子剥离截面。     

电子在中性原子势场中的自由—自由跃迁吸收截面的理论计算

本文采用等效势模型,并基于Hartree——Fock解析波函数和X_α数值波函数计算自由电子与中性Ar和Si原子的相互作用势。用直接计算矩阵元方法和通过计算碰撞相移方法计算了电子在中性Ar原子势场中的自由—自由跃迁吸收截面,所得结果与Ashkin理论计算值符合较好,对中性Si原子亦进行了计算。通过计算说明了等效势模型对计算中性原子的自由—自由跃迁吸收截面是成功的。     

裸核离子与中性原子碰撞电离过程的理论研究

基于处理裸核离子与中性原子碰撞电离过程的OBKN和ECPSSR理论模型,系统计算了不同裸核离子与中性原子碰撞K壳层电子俘获截面和直接电离截面,并与其它文献已有的理论和实验结果进行了比较.研究结果表明：碰撞能量较低时,电子俘获截面大于直接电离截面,随着碰撞能量的增加,电子俘获截面和直接电离截面均是先增大后减小且直接电离截面减小地非常缓慢,高能时,直接电离截面大于电子俘获截面.当入射炮弹离子速度接近0.67倍靶原子K壳层电子速度时,电子俘获截面达到最大值,而当入射炮弹离子速度接近靶原子K壳层电子速度时,直接电离截面达到最大值.     

裸核离子与中性原子碰撞电离过程的理论研究

基于处理裸核离子与中性原子碰撞电离过程的OBKN和ECPSSR理论模型,系统计算了不同裸核离子与中性原子碰撞K壳层电子俘获截面和直接电离截面,并与其它文献已有的理论和实验结果进行了比较.研究结果表明:碰撞能量较低时,电子俘获截面大于直接电离截面,随着碰撞能量的增加,电子俘获截面和直接电离截面均是先增大后减小且直接电离截面减小地非常缓慢,高能时,直接电离截面大于电子俘获截面.当入射炮弹离子速度接近0.67倍靶原子K壳层电子速度时,电子俘获截面达到最大值,而当入射炮弹离子速度接近靶原子K壳层电子速度时,直接电离截面达到最大值.     

邮票上的物理学史43——玻尔和原子模型

原子的希腊文(ατομ)本义是"不可分割的",原来是把它看成一种不可分割的基元实体,因此没有内部结构可言.1897年J.J.汤姆孙发现电子之后,人们认识到,原子还有内部结构,是可分的,原子中含有电子,中性的原子应当由带负电的电子与等量的正电荷组成.问题是,原子中含有多少个电子?正电荷在原子内又以什么形式分布? 对于第一个问题,直到1906年,J.J.汤姆孙才从X射线散射实验发现,一个原子中的电子数等于该元素的原子序数.在此以前,人们不知道一个原子中到底有多少个电子,一个有代表性的看法是,金斯在1901年估计氢原子中大约有700个电子,其他元素的原子中的电子数随原子量递增.     

DOO~-自由基光电子能谱的Franck-Condon分析（英文）

运用从头算方法优化了DOO基态~X2 A″、第一激发态~A2 A′及其负离子DOO-基态~X1 A′的几何结构,并进行了频率分析.且对~X2 A″-~X1 A′和~A2 A′-~X1 A′电子脱附过程进行了Franck-Condon分析和光谱模拟,得到的拟合光谱和实验谱吻合的非常好,通过光谱拟合确定了负离子DOO-基态和中性DOO第一激发态的几何结构.此外,还得到了DOO的电子亲和能和谱项能.     

超冷中性等离子体的研究进展

超冷中性等离子体的产生对传统等离子体物理研究具有重要意义.文章介绍了超冷中性等离子体的研究进展,主要包括:超冷中性等离子体产生的物理机制和测量方法,超冷中性等离子体的扩散以及在扩散过程中里德伯原子的形成、电子温度的演化和各种加热冷却机制对扩散过程的影响,并对相关的理论模型作了概述.     

用于交叉碰撞实验的金属毛细管式中性原子源

 基于金属材料的加热蒸发机制,在钽舟的基础上设计了一套结构简易的中性原子源。该原子源的源仓和加热体均采用金属毛细管形式,保证了原子源具有耗能小、加热温度高的特点;提供的中性原子流具有发散度小、密度大、稳定性好的优点。采用加热蒸发铥样品的方法对其性能做了详细的检验,结果它在低耗能的情况下,温度能够顺利升高到2 600 K;可以连续8 h提供强度为8.5×10¹⁶/s的中性Tm原子流,且束流的稳定性好于±5％。充分证实了该套原子源应用于电子、离子和光子与中性原子流交叉碰撞实验的可靠性。     

Li-和Na-单电子解离过程的研究

采用交叉束方法 ,利用负离子源产生的 3— 19keV的Li- 和Na- 轰击惰性气体靶He ,Ne和Ar ,通过静电偏转和位置灵敏探测器区分碰撞后中性粒子束和负离子束 ,测量了不同碰撞系统的中性粒子计数与相应入射负离子计数的比值R(E) ,并得到R(E)与入射负离子能量、负离子种类和靶原子种类的关系. The count ratios R of the neutralized atoms of final state to projectiles Li -and Na -in collision with He, Ne and Ar are measured in the energy range of 3-19 keV. It is found that the count ratios R increase slowly with the collision energy in whole experimental energy range for He, Ne and Ar. For Li -→He, Ne, Ar Collisions, R(He)≈R(Ar)>R(Ne), and for Na -→He, Ne, Ar Collisions, R(He)>R(Ar)> R(Ne).