浮地式反射飞行时间质谱计的设计

介绍了国家同步辐射实验室原子分子物理实验站自行研制的小型光电离反射式飞行时间质谱计(RTOFMS-Ⅲ).该仪器为浮地式结构,可用YAG激光器或同步辐射为激发光源.在质量数为107时,其质量分辨本领可达1034.     

CH2和CH3分子在金属团簇Cun(n=1～6)上吸附性质

以σ-羟基环氧化合物作为模型化合物, 利用密度泛函中B3LYP/6-31G(d,p)的方法研究了三乙基铝促进的环氧化合物的重排还原有机串联反应机理. 根据乙烯消去和六元环重排顺序的不同可有两条可能的反应路径,路径I首先进行的是六元环的收缩重排,而且该步即决速步,能垒为116.62 kJ/mol;路径II中首先发生乙烯的消去然后进行六元环开环重排,开环反应步是该反应路径的决速步,相应的能垒为251.38 kJ/mol,如此高的能垒导致后续反应难于进行. 因此,路径I是更有利的反应路径,与实验结果一致.     

1-庚烯/空气的高压层流火焰传播研究

本文使用定容圆柱形燃烧弹,在初始温度373 K和初始压力1、2、5、10 atm的条件下,对当量比从0.7到1.5的1-庚烯/空气混合物的层流火焰传播进行了研究.利用记录的纹影图像处理得到层流火焰传播速度和马克斯坦长度.基于先前报道的1-己烯燃烧反应动力学模型,发展了1-庚烯的模型.该模型验证了本工作测量的1-庚烯层流火焰传播速度数据及文献中的1-庚烯着火延迟时间数据.通过开展敏感性分析和路径分析,帮助理解了1-庚烯在不同压力下的高温化学及其对层流火焰传播的影响.另外,比较了1-庚烯/空气和先前报道的正庚烷/空气的层流火焰传播.由于更强的放热性及反应活性,1-庚烯/空气的层流火焰传播速度在绝大多数条件下均快于正庚烷/空气的结果.     

基于同步辐射光电离质谱的燃烧与能源研究新方法

化石燃料为当今世界提供了超过80％的能源,其大量消耗所引起的能源危机和环境问题已成为全球关注的热点问题．解决此问题的关键在于深入理解燃烧和能源转化过程中的化学反应机理,进而从本质上探寻提高燃烧效率与减少污染物排放的方法．本文回顾了本课题组近年来发展的多种基于同步辐射光电离质谱技术的新方法和新装置,及其在燃烧与能源研究中的应用,并对未来可以发展的新方法和新方向进行了展望．     

一种机器人手眼关系混合标定方法

针对机器人手眼关系的求解问题,在现有研究方法基础上,将传统方法高精度的优点和主动视觉方法的简单易实现性相结合,提出了一种新的混合求解方法;只需机器人进行两次正交平移运动及分别对标定板成像一次,即可标定手眼旋转矩阵R,再指导机器人移动到标定板原点,即可求解手眼平移矩阵T。以自主研发的平方六轴串联机器人为实验对象,应用所提出方法求解出手眼关系,并用传统方法对所求结果进行分析,证明该方法误差在1 mm以内,不需要求解复杂的传统方程,且准确度高、易实现。     

1-丙醇和2-丙醇的真空紫外光电离质谱研究

研究了在9.84 – 11.80 eV光子能量范围内1-丙醇和2-丙醇的光电离和离解光电离，测量了1-丙醇离解电离产生的碎片离子CH3CH2CH2OH+, CH3CH2CHOH+, CH2CH2OH+, CH3CH2CH2+, CH3CH=CH2+和CH2OH+及2-丙醇离解电离产生的碎片离子CH3CH(OH)CH3+, CH3C(OH)CH3+, CH3CHOH+, CH2=CHOH+, CH3CHCH3+和CH3CH=CH2+的光电离效率谱，得到了这些离子的出现势。结合从头算理论计算，给出了1-丙醇的碎片离子CH3CH2CHOH+, CH2CH2OH+, CH3CH2CH2+, CH3CH=CH2+, CH2OH+和2-丙醇的碎片离子CH3C(OH)CH3+, CH3CHOH+, CH2=CHOH+, CH3CHCH3+, CH3CH=CH2+等的解离通道和解离能。理论计算结果与实验结果符合得很好。     

同步辐射单光子电离技术研究乙醚富燃火焰

本文利用同步辐射单光子电离和分子束质谱技术研究了乙醚在富燃条件下的低压预混火焰.通过测量光电离质谱和扫描光电离效率谱,我们鉴别了该火焰中大部分的燃烧中间体及产物.此外,通过改变燃烧炉的位置测量光电离质谱,得到了各燃烧中间体及产物的摩尔分数曲线.实验结果为深入研究乙醚燃烧动力学并揭示含氧有机化合物在火焰中的反应机理提供了依据.     

射流扩散火焰闪烁模态及频率特性的实验研究

层流扩散火焰的闪烁是一种经典的火焰不稳定性现象,然而现阶段对其不稳定性模态及频率特性的研究尚不充分.文章利用高速摄影和粒子图像测速同步测量技术,对宽工况下准静态环境中的浮力主控和动量主控圆口射流扩散火焰的不稳定性及其频率进行了实验研究.实验发现,燃料射流流量增大会导致火焰失稳,所引起的闪烁现象可分为varicose模态和sinuous模态.流场测量结果表明,闪烁火焰的主要流动结构表现为分别位于火焰面内外的两个剪切层.火焰外剪切层卷起形成的大尺度环形涡的周期性产生、增长和脱落是导致火焰面周期性形变(即火焰闪烁)的原因.闪烁火焰具有准周期性,其流场具有统一的主频率,且该频率与火焰脉动频率一致,说明闪烁火焰在本质上是种整体流动不稳定性的体现.浮力主控火焰sinuous模态的频率比varicose模态高3 Hz左右,并且在燃料流量较大的工况下存在varicose和sinuous模态间的切换.浮力主控火焰的频率符合经典的1/2标度律,但不同模态对应着不同的标度律系数.动量主控火焰的频率显著偏离1/2标度率,且偏离程度随射流动量增加而增强.研究表明了流动不稳定性模态对于射流扩散火焰频率特性具有不可...     

酪胺和多巴胺VUV光电离/解离的实验和理论研究

利用同步辐射真空紫外光电离质谱和理论计算对中性酪胺和多巴胺分子的光诱导解离过程进行研究．在较低光子能量下,通过近阈光电离仅得到母体离子信号．当增加光子能量到11.7 eV甚至更高时,从酪胺和多巴胺分别得到四个清晰可辨的碎片离子信号．另外通过测量母体离子的光电离效率曲线,酪胺和多巴胺分子的电离能分别为7.98和7.67 eV(实验误差为±0.05 eV)．结合理论计算建立这两个分子的详细碎裂路径,包括相似的胺乙基消除路径．其中碎片C₇H₈O₂^+·(m/z=124)和C₇H₈O^+·(m/z=108)的生成认为来自McLafferty重排,该过程经历分子内的γ氢迁移诱导的β开裂反应． 另外,C7-C8键直接开裂可以生成CH₂NH₂⁺(m/z=30)碎片离子,并且该过程和McLafferty重排为主要的裂解路径.