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。     

乙苯光电离的实验研究

利用真空紫外同步辐射和反射式飞行时间质谱研究了乙苯分子的光电离, 通过测量母体分子的光电离质谱(PIMS)以及母体离子和主要碎片离子的光电离效率曲线(PIEs), 确定了乙苯分子的电离能IE(C8H+10)=(8.66±0.02) eV, 主要碎片离子C7H+7和C6H+6的出现能分别为(10.81±0.02)和(10.99±0.02) eV; 利用经验公式计算出产生碎片离子C7H+7和C6H+6需要的解离能(Ed)分别为(2.15±0.04)和(2.33±0.04) eV. 结合相关的热化学参数, 推算出C8H+10, C7H+7和C6H+6的标准生成焓分别为865.5, 927.2和1037.9 kJ/mol. 为进一步研究乙苯的大气光氧化反应机理提供了参考.     

IClB~3∏_(0~+)-X~1∑~+系统3-2带的实验研究

本文概述了我们在与M.A.A.Clyne等人完全不同的实验条件,对单次碰撞下的新生态产物ICl进行激光诱导荧光(LIF)实验研究工作。对激发谱的分析表明,我们可能从实验上发现了ICIB~3Ⅱ_(0+)—X~1∑~+系统3—2荧光发射带。根据实验结果,我们认为,ICIB~8Ⅱ~(0+)态的予离介可能发生在V＇≥4能级。而不是Clyne小组提出的“整个V＇=3能级都是予离解的”。     

甲胺分子的同步辐射光电离解离质谱

在超声射流冷却条件下,利用同步辐射光源,结合飞行时间质谱对CH3NH2分子在60—140nm波长范围内的光电离解离进行了研究.主要动力学过程为母体离子的解离过程.CH2NH2+和CH3+由CH3NH2+在高能量时解离生成,而CH2NH2+的1,1脱H2过程则产生其他离子.CH3NH2分子的电离势(IP)为916±001eV,和分子轨道能量计算的理论值符合得非常好,并获得CH3NH2+和CH2NH2+的生成热分别为860±05kJmol和7541kJmol. 关键词： 同步辐射光电离 飞行时间质谱 电离势 生成热     

基于模糊聚类算法的苯系物二次有机气溶胶质谱数据分析

OH自由基启动苯系物光氧化形成的二次有机气溶胶能够影响气候变化,降低大气能见度,危害人类健康。我们实验室自行研制的气溶胶飞行时间质谱仪能够用于二次有机气溶胶的实时检测研究。该仪器在检测过程中产生大量的实验数据,对这些数据快速、自动处理并提取有价值的信息是整机系统的关键之一。本文介绍模糊聚类算法在苯系物二次有机气溶胶单粒子聚类分析中的成功运用。利用该算法对OH自由基启动1,3,5-三甲苯光氧化形成的二次有机气溶胶单粒子质谱数据进行了聚类分析,在得到的五个聚类中包含了芳香醛、酚类化合物、硝基酚和羧酸等重要的光氧化产物,为研究苯系物光氧化机理提供了新的信息。     

氢分子团簇的研究进展及其应用

氢分子是宇宙中结构最简单、数量最多的分子,氢分子团簇是分子团簇结构和动力学的研究原型。同时,作为激光核聚变和托克马克受控热核聚变的原料,氢分子团簇对聚变的效率有很大的影响。本文介绍了氢分子团簇在基础研究、超流体研究、托克马克研究和激光核聚变研究中的研究意义、研究内容和研究现状。     

Ar·CO团簇光电离的实验和理论研究

利用同步辐射光电离质谱装置,测量了Ar·CO范德瓦尔斯 (van der Waals, vdW) 团簇的的光电离质谱和光电离效率曲线.将它们与CO分子的绝对光吸收光谱比较, 发现在13.9到14.6 eV能量范围内的Ar·CO⁺的光电离效率曲线主要反映了收敛到 CO⁺ (X²∑⁺, v'= 1,2和3) Rydberg系列和收敛到 CO⁺ (A²Π)的n= 3的振动序列(v'= 6–9)的特点; 在14.6–15.75 eV光子能量范围内的Ar·CO的光电离效率曲线主要反映了CO的光吸收特性. 然而,由于Ar和CO之间的相互作用,其中的5个重要的光谱结构发生了蓝移; 而在15.75–15.80 eV光子能量范围内的Ar-CO的光电离效率曲线,它的属性受到组分Ar和CO的共同影响. 与此同时,也从理论上计算了Ar·CO团簇的电离能、Ar·CO团簇和Ar·CO⁺ 团簇离子的离解能. 关键词： Ar·CO团簇 同步辐射 光电离     

激光光谱技术在环境监测中的应用专题系列（Ⅱ）差分吸收光谱技术在大气污染监测中的应用

大气中的一些污染分子不仅威胁人类的生存环境,而且破坏地球上的生态平衡,差分吸收光学光谱技术和差分吸收激光雷达可用于监测它们,前者可以进行定点和局部测量,后者可进行距离和大范围的遥感测量,文章简要地介绍了差分吸收光谱技术和差分吸收激光雷达的原理和教学基础,重点介绍它们在大气环境污染监测中的应用。     

Synchrotron radiation VUV double photoionization of some small molecules

The VUV double photoionizations of small molecules (NO,CO,CO2 ,CS2 ,OSC and NH3 ) were investigated with photoionization mass spectroscopy using synchrotron radiation. The double ionization energies of molecules were determined with photoionization efficiency spectroscopy. The total energies of these molecules and their parent dications (NO2+ ,CO2+ ,CO2+2 ,CS2+2 ,OSC2+ and NH2+3 ) were calculated using the Gaussian 03 program and Gaussian 2 calculations. Then,the adiabatic double ionization energies of the molecules were predicated by using high accuracy energy mode. The experimental double ionization energies of these small molecules were all in reasonable agreement with their respective calculated adiabatic double ionization energies. The mechanisms of double photoionization of these molecules were discussed based on a comparison of our experimental results with those predicted theoretically. The equilibrium geometries and harmonic vibrational frequencies of molecules and their parent dications were calculated by using the MP2 (full) method. The differences in configurations between these molecules and their parent dications were also discussed on the basis of theoretical calculations.