飞行时间质谱中的空间电荷效应研究

在分子多光子电离实验中, 发现母体离子的飞行时间(TOF)质谱峰随激光强度的提高而展宽, 此现象归因于离子团内离子间库仑排斥作用的空间电荷效应. 为从理论上解释此现象, 尝试了从一个简单的理论模型进行推演, 得到飞行时间质谱峰的半高全宽(FWHM)与激光能量、样品气体的分压比、电极板的总电压、离子质量及所采用的透镜聚焦焦距之间关系的解析表达式, 所得的结果能够很好地说明实验现象.     

量子态选择的分子离子解离动力学：阈值光电子-光离子符合成像技术的应用

阈值光电子一光离子符合速度成像技术通过对光电子和符合的光离子同时进行速度聚焦控制,大幅提高了电子和离子的收集效率和离子平动能分辨率,成为开展气相分子光电离和光电离．解离动力学研究的有效工具．利用该技术,我们精确地测量了分子的电离能、离子出现势等重要参数,并且开展了若干具有量子态或内能选择的离子解离动力学研究,描绘了相关势能面存在浅势阱等重要动力学特征,讨论了不同振动态和电子态的激发对解离机理和产物通道的重要影响．     

氧负离子自由基与乙烯反应机理的计算研究

在G3MP2B3理论水平下研究了氧负离子自由基(O^－)与乙烯(C₂H₄)的反应机理. 计算结果表明, O^－与C₂H₄经碰撞快速复合形成离子诱导偶极络合物中间体, 然后经历异构化、解离生成各种产物, 分别对应分子离子异构解离与复合电子剥离反应通道. 通过比较各个反应途径上势垒的相对高度, 发现主要产物通道为复合电子剥离通道, 相应的中性产物主要为c-C₂H₄O; 而分子离子解离通道的通道分支比较小, 其中生成水反应通道相应的阴离子产物主要是CH₂＝C^－. 当前的计算证实了以往实验观察的结论.     

1,2,4-三唑-3-羧酸溶液的拉曼光谱研究（英文）

本文实验测量了1,2,4-三唑-3-羧酸根(TC~-阴离子)及其环去质子化衍生物(dp-TC~2-二价阴离子)在水溶液中的拉曼光谱,并采用MN15泛函和PCM溶剂模型计算了其几何结构、振动频率和拉曼强度.基于计算光谱和氘化位移的测量,对dp-TC~(2-)的拉曼光谱做了清楚的光谱标识.本文还系统研究了TC~-阴离子的各种质子互变异构体,发现2H互变异构体比其他互变异构体更稳定,并且TC~-溶液的实验拉曼光谱与单体2H互变异构体的计算光谱也基本一致.与计算光谱相比,实验观测到的谱带分裂可能来自于TC~-的氢键结合二聚体的影响.     

非均匀介质对强激光传播的影响

以强激光应用在化学工程中所遇到的物理问题为背景，研究介质的热透镜效应、吸收强弱、吸收饱和程度以及介质的流动等因素对激光传播的影响。根据一组简化模型，提出了描述光场行为的方程组，给出了不同情况下介质的温度分布情况、光线在介质中的变化行为以及激光光强的分布化情况。所得结果，对光化学工程设计有一定的参考价值。     

辐射束缚的数值计算

共振幅射束缚的理论和实验研究大都从Ｈｏｌｓｔｅｉｎ方程出发，本文基于我们提出的Ｈｏｌｓｔｅｉｎ方程约化解，设计出相应的数值积分计算方案，该方案的计算结果与实验结果能较好地吻合；与Ｈｏｌｓｔｅｉｎ方程的本征函数展开解及时间级数展开解相比较，该方案具有能够给出体系完整的时间行为，计算收敛速度快等优点。计算结果表明，Ｈｏｌｓｔｅｉｎ方程的约化解及其数值积分的计算方法是处理辐射束缚的有效途径。     

N2O在142.5-147.5 nm射流冷却吸收光谱揭示的解离动力学

在射流冷却分子束下, 测量了142.5～147.5 nm N₂O分子C^{1∏态的吸收光谱,观测到清晰的振动序列结构,振动频率间隔约为500 cm-1. 结合理论计算的电子态势能面结构,这个振动序列被标识为解离电子态C1∏的弯曲振动激发. 傅立叶变换得到了相应的轨道周期为65 fs,而通过Lorentzian线型拟合获得了各振动峰对应的能级寿命约为20 fs.}     

利用超额拉曼光谱研究硝酸镁水溶液中的离子对

利用超额拉曼光谱研究了室温下硝酸镁(Mg(NO₃)₂)溶液的离子缔合情况. 测量了该溶液羟基(－OH)伸 缩振动谱段和NO₃^-全对称伸缩振动谱段的拉曼光谱, 利用超额拉曼光谱及光谱拟合分析了这些光谱数据. － OH伸缩振动谱段的超额拉曼光谱显示, 低浓度(<2.3 mol·kg^-1)下阴离子第一水合层的水分子含量随溶液浓度 的升高呈线性关系增加, 在较高浓度时(>2.3 mol·kg^-1), 该含量变化偏离了线性关系, 这是因为Mg(NO₃)₂溶液 在高浓度时存在直接接触离子对导致的. 同样的转折点浓度也在对NO₃^- 全对称伸缩振动谱段的分析中被观测 到. 除了直接接触离子对, 还观测到三种溶剂分隔型离子对. 对该谱段下所有浓度的拉曼光谱和超额光谱进行 同时拟合, 给出了不同浓度下各种离子对的相对含量, 结果显示在0.23-4.86 mol·kg^-1浓度范围内都有溶剂分 隔型离子对和直接接触型离子对. 当Mg(NO₃)₂浓度低于2.3 mol·kg^-1时, 所有离子对的相对含量随浓度增加呈 现直线上升, 在高于这个浓度后直接接触离子对的相对含量急剧增加, 一种溶剂分隔型离子对的相对含量增加 变缓, 另一种溶剂分隔型离子对的相对含量逐渐减少, 还有一种溶剂分隔型离子对相对含量的增加趋势保持不 变, 在Mg(NO₃)₂浓度大于3.5 mol·kg^-1后, 其相对含量不再发生明显变化.     

氯甲烷分子在13至17 eV激发能量范围内的电离解离

利用阈值光电子-光离子符合飞行时间质谱研究了氯甲烷分子在13至17eV激发能量范围内的光电离和光解离动力学.在此能量范围内,电离产生的CH3Cl+离子处于A2A1和B2E电子激发态.两电子态均为完全解离态,可生成CH3+和CH2Cl+碎片离子,其中CH3+是最主要的解离产物.拟合CH3+离子的符合飞行时间质谱峰形,可以得到CH3Cl+离子解离过程中释放的平动能分布,结果显示CH3Cl+离子A2A1态解离生成CH+3的过程接近直接解离机理,而B2E态的解离过程则具有统计解离的特征.此外,结合理论计算的势能面信息,我们推测在A2A1态出现的CH2Cl+碎片离子来源于CH3Cl分子自电离产生高振动激发的CH3Cl+(X2E)离子统计解离过程.     

弯曲振动对CS2分子1B2(1Σ)态预解离寿命的影响

在209．5～216nm，采用光解碎片激发(PHOFEX)谱技术，对CS2分子^1B2(^1∑u^+)态预解离寿命进行了考察．测量在超声射流中进行．信号来自解离碎片CS(A^1Ⅱ，υ’=0←X^1∑^+，υ”=0)Q支带头的激光诱导荧光(LIF)．预解离寿命是通过对谱带进行拟合来提取的．拟合中假定基态转动布居为Boltzmann分布，寿命加宽的转动谱线为Lorentz线形．通过拟合共获得^1B2(^1∑u^+)态13个跃迁所对应的预解离寿命，其中6个数据是新得到的．结果表明，基态振动角动量量子数l或激发态转动角量子数K(K=l)对预解离寿命有明显的影响．对于激发态的同一振动能级，较大的K对应于较短的预解离寿命．实验中采用可加热的射流喷嘴，用以提高热带激发的强度，以改善对较大转动角量子数K的影响的考察．