氢分子离子库仑爆炸中核动力学的理论研究

在非Born-Oppenheimer近似条件下, 通过数值求解一维含时薛定谔方程, 理论模拟了氢分子离子处于不同初始核振动态的库仑爆炸核动能释放谱并探究了氢分子离子发生库仑爆炸时的核动力学. 数值结果表明: 初始核振动态的选取在很大程度上影响着氢分子离子发生库仑爆炸时的核动力学,且高低振动态的选取分别对其核动力学的影响呈现出相反的变化趋势.     

氢分子离子在库仑爆炸中核动力学的同位素效应

在非Born-Oppenheimer近似条件下,通过数值求解一维含时薛定谔方程,理论模拟了H+2和HD+在相同激光条件、相同的核初始振动态条件下的库仑爆炸核动能释放谱.通过比较H+2和HD+库仑爆炸核动能释放谱中谱峰值位置的相对变化,研究了H+2在库仑爆炸中核动力学的同位素效应.数值结果表明:同位素效应在很大程度上依赖于分子离子核初始振动态的选取;特别当初始振动态v=5时,出现了特殊的同位素效应.     

初始振动态对氢分子离子电离通道的影响

通过数值求解非Born-Oppenheimer近似条件下的一维含时薛定谔方程,理论模拟了H2+在不同核初始振动态条件下(=0到=7)的库仑爆炸核初始动能释放谱。模拟结果表明：强激光场中氢分子离子的电离通道主要包括直接多光子电离、电荷共振增强电离及有中间过程的电荷共振增强电离,并且可以通过选取不同的初始振动态实现对氢分子离子电离通道的控制。     

初始振动态对氢分子离子电离通道的影响

通过数值求解非Born-Oppenheimer近似条件下的一维含时薛定谔方程,理论模拟了H2+在不同核初始振动态条件下(=0到=7)的库仑爆炸核初始动能释放谱。模拟结果表明：强激光场中氢分子离子的电离通道主要包括直接多光子电离、电荷共振增强电离及有中间过程的电荷共振增强电离,并且可以通过选取不同的初始振动态实现对氢分子离子电离通道的控制。     

C20离子团簇在氧化物中穿行时库仑爆炸过程的理论研究

本文研究了C20团簇在几种金属氧化物（Al2O3，SiO2）中穿行时发生的库仑爆炸过程，采用线性介电响应理论，并结合Memfin形式的介电函数，得到了团簇中各组成离子的空间感应势，其中组成团簇中各组成离子的电荷分布情况由Brandt-Kitagawa有效电荷理论模型来描述。通过求解运动方程得到离子团结构随时间的演化过程，并采用Monte Carlo方法模拟了爆炸过程中的多重散射现象。我们发现，尾流效应使团簇的空间结构和电荷分布呈现非对称性。     

C20离子团簇在氧化物中穿行时库仑爆炸过程的理论研究

本文研究了C20团簇在几种金属氧化物(Al2O3,SiO2)中穿行时发生的库仑爆炸过程.采用线性介电响应理论,并结合Mermin形式的介电函数,得到了团簇中各组成离子的空间感应势,其中组成团簇中各组成离子的电荷分布情况由Brandt-Kitagawa有效电荷理论模型来描述.通过求解运动方程得到离子团结构随时间的演化过程,并采用Monte Carlo方法模拟了爆炸过程中的多重散射现象.我们发现,尾流效应使团簇的空间结构和电荷分布呈现非对称性.     

C20离子团簇在氧化物中穿行时库仑爆炸过程的理论研究

研究了C20团簇在几种金属氧化物(Al2O3,SiO2)中穿行时发生的库仑爆炸过程.采用线性介电响应理论,并结合Mermin形式的介电函数,得到了团簇中各组成离子的空间感应势,其中组成团簇中各组成离子的电荷分布情况由Brandt-Kitagawa有效电荷理论模型来描述.通过求解运动方程得到离子团结构随时间的演化过程,并采用Monte Carlo方法模拟了爆炸过程中的多重散射现象.我们发现,尾流效应使团簇的空间结构和电荷分布呈现非对称性.     

氘代乙烷团簇库仑爆炸产生高能氘核和中子的研究

采用简化库仑爆炸模型对强激光脉冲照射氘代乙烷团簇发生的库仑爆炸过程进行数值模拟,研究了氘代乙烷团簇爆炸产生的氘核动能、中子产额与团簇尺寸的关系,且与氘代甲烷团簇产生的氘核动能及中子产额进行了比较.研究表明,尺寸为5 nm的氘代乙烷团簇在发生库仑爆炸后氘核的最大动能为20.96 keV,获得的中子产额为6.31×105,比同尺寸氘代甲烷团簇产生的氘核最大动能及中子产额更大.因此相对于氘代甲烷团簇,大尺寸的氘代乙烷团簇更适合作为激光驱动团簇库仑爆炸获得高额中子的靶材,这与报道的实验推论相一致.     

反质子─核散射中两种库仑效应的比较

用点电荷近似和靶校均匀带电球近似两种方法计算反质子一核弹性散射中的库仑效应，并进行比较。     

飞秒强激光场中异核团簇的爆炸动力学

 利用Bathe过势垒模型,对飞秒强激光场中异核分子团簇((CH₄)_n,(CD₄)_n,(D₂O)n）的爆炸动力学过程进行了理论研究。结果表明:异核团簇爆炸后产生的离子能量与团簇初始半径的平方呈线性关系,爆炸机理为典型的库仑爆炸。研究发现,异核分子团簇发生库仑爆炸后的氘离子能量高于飞秒强激光和单核的(D)>)_n团簇相互作用后产生的氘离子能量,显示异核团簇中高Z元素电离后产生的高价离子对低Z元素离子有很强的加速作用。     

啁啾激光场中氢分子离子电离过程的理论研究

本文在非玻恩-奥本海默(Non Born-Oppenheimer)近似条件下,通过数值求解一维含时薛定谔方程,探究了氢分子离子体系在超短啁啾激光条件下的电离过程.数值结果表明:有效选取啁啾参数可显著增强氢分子离子的电离过程,并且激光强度越大,电离过程对啁啾参数越敏感.结合不同强度下平均核间距及电子波包密度随时间的变化,分别从核与电子运动的角度,有效的解释了啁啾脉冲对氢分子离子电离过程的影响.     

快速H^＋2在固体中穿行时产生的动力学相互作用及库仑爆炸图形的演化

模拟了快速Ｈ＾＋２在固体中穿行时产生的库仑爆炸过程。作用在单个氢离子Ｈ＾＋上的力分别由阻止力，屏蔽的库仑力及尾力所组成。借助于等离子－极点近似介电函数，屏蔽的库仑力和尾力可由线性介电响应理论来确定。     

飞秒强激光脉冲中氩团簇库仑爆炸特性研究

利用Bathe模型,理论模拟了氩团簇在飞秒强激光中(100 fs, 1016 W/cm2)的电离和爆炸过程.研究结果显示,在团簇尺寸较小时,离子平均能量与团簇初始半径平方成正比,爆炸机制为典型的库仑爆炸.随着团簇尺寸的增加,能量增加的速度趋缓并在一定团簇尺寸后趋于饱和.模拟结果与实验数据有较好的吻合.     

高离化态S^q＋与H2碰撞中H2^r＋的库仑爆炸及解离过程研究

采用位置灵敏探测器和散射离子-反冲离子飞行时间技术测量了900keV的S^q H2碰撞产生的H^ 碎片的能量分布，实验表明部分H2^r 发生解离。基于蒙特卡罗方法，建立了程序模拟离子与分子碰撞中的反冲离子飞行时间谱。模拟结果与实验(S^2 H2，S^2 He)测量到的TOF谱进行了分析比较，并进行了定性讨论。     

异构微团簇库仑爆炸中较重离子尾流效应’消失’的研究

快微团簇穿过固体时和固体发生相互作用过程中,尾流效应是一个显著的特性。但由不同元素或原子构成的异构微团簇和固体作用分解后,其较重离子的能谱往往很难观察到尾流现象,这是一个倍感困惑的实验现象。本文系统研究了异构微团簇库仑爆炸中较重离子尾流效应表现不明显甚至’消失’的缘由。通过理论推算结合实验过程以及与实验条件等的综合研究,论证出分辨因素、计数差因数和作用力因素是造成这种反常现象的主要原因,给出了完整的分析。并以HD+、HD2+等离子为例,对库仑爆炸实验中异构微团簇在以上三个因素方面的产物采样、发散等过程做了较详细论述和说明。将对以后从事该领域的研究工作具有借鉴和参考意义。     

高离化态Sq+与H2碰撞中Hr2+的库仑爆炸及解离过程研究

采用位置灵敏探测器和散射离子-反冲离子飞行时间技术测量了900?keV的Sq++H2碰撞产生的H+碎片的能量分布,实验表明部分Hr+2发生解离.基于蒙特卡罗方法,建立了程序模拟离子与分子碰撞中的反冲离子飞行时间谱.模拟结果与实验(S2++H2,S2++He)测量到的TOF谱进行了分析比较,并进行了定性讨论.     

极紫外光源及高荷态离子诱导下甲烷的脱氢通道碎裂机制

CH₄广泛存在于行星大气之中,研究CH₄的解离动力学对了解宇宙中气体演化的过程具有重要的价值.目前,CH₄²⁺ →CH₃⁺+H⁺碎裂通道已被大量研究,但针对该通道的解离机制的解释尚存在一定争议.本实验利用高分辨反应显微成像谱仪,开展了25—44 eV的极紫外(extreme ultraviolet, XUV)光电离实验及1 MeV Ne⁸⁺与CH₄的碰撞实验.通过符合测量得到了CH₃⁺和H⁺两种离子的动能,重构了两体解离的动能释放(kinetic energy release, KER),并研究了CH₄²⁺解离产生CH₃⁺+H⁺解离路径下的碎裂动力学过程.在光电离实验中,观测到KER谱上存在4.75 eV和6.09 e...     

飞秒激光氘团簇库仑爆炸引发核聚变的机理研究

在超强飞秒激光与氘团簇的相互作用中，利用库仑爆炸模型，分析了可以引发核聚变的高能氘核产生的机理，提出了氘离子团簇膨胀尺寸与时间的关系式，计算了多种尺寸的氘团簇库仑爆炸时氘核的动能以及氘团簇的解体时间． 关键词： 飞秒强激光 氘团簇 库仑爆炸 核聚变     

放射性核束的库仑激发

综述了利用中、高能放射性核束的库仑激发方法研究位于N＝20和28主壳隙附近的丰中子核结构所取得的进展．系统的实验结果清晰地表明,在离开β稳定线区域时N＝20兰壳隙突然消失和N＝28主壳隙的减弱过程．提出了利用兰州放射性束流线开展双幻核Ni50附近核素的低位能级核结构研究的构想． The study of coulomb excitation of the neutron-rich nuclei around N=20 and 28 shell closure with radioactive ion beam at intermediate energy is reviewed. The systematics of the measured energy of the 2+1 state shows that the N=20 shell closure in neutron-rich isotopes with Z≤12 disappears suddenly and N=28 shell elosure appears to be weak for 44S.The coulomb excitation studies of the exotic nuclei around the double magic 7828Ni50 at RIBLL are proposed.     

分子离子碎裂过程中动能释放的校准方法

分子离子碎裂过程中,动能释放(KER)是一个重要的物理参量,通过研究其分布特征,可以获取母体离子态布居、分子结构、以及解离机制等信息.本文以CO²⁺→C⁺+O⁺两体碎裂过程为例,详细介绍了KER的重构过程.利用C⁺离子的二维动量分布、KER与离子出射角度的关系,校准了影响KER重构的实验参数:飞行时间、飞行时间谱仪电压、位置坐标.校准过程中,只有当碎片离子的二维动量分布呈圆形或者KER与离子出射角的分布呈直线时,影响KER重构的参数才符合校准标准.