激光烧蚀Al+与乙醇团簇的反应研究

利用激光烧蚀-分子束法对Al等离子体与乙醇团簇的反应进行了研究.飞行时间质谱测得的主要反应产物有Al⁺(C₂H₅OH)_n (n=3～10)与H⁺(C₂H₅OH)_n (n=1～14)团簇正离子和(C₂H₅OH)_n(H₂O)OH^- (n=0～8)团簇负离子.实验发现,烧蚀产生的Al等离子体与脉冲分子束的不同位置反应,对团簇离子的类别、大小及强度分布均产生很大影响.Al等离子体与脉冲分子束的前段反应,主要产生金属-复合物团簇离子Al⁺(C₂H₅OH)_n,且信号较强;Al等离子体与脉冲分子束的中段及后段反应,主要产生质子化团簇离子H⁺(C₂H₅OH)_n和团簇负离子(C₂H₅OH)_n(H₂O)OH^-,同时还出现强度较小的其他水合团簇离子,如H⁺(H₂O)m(C₂H₅OH)_n (m=1～2)等.     

Cluster-assisted generation of multicharged ions in nanosecond laser ionization of carbon bisulfide clusters at 1064nm

The photoionization of seeded carbon bisulfide molecular beam by a 1064\,nm nanosecond Nd-YAG laser with intensities varying from $0.8\times10^{11}$ to $5.6\times10^{11}$\,W/cm$^{2}$ have been studied by time-of-flight mass spectrometry. Multiply charged ions of S$^{q + }$ ($q$ = 2--6) and C$^{q +}$ ($q$ = 2--4) with kinetic energy of hundreds of electron volts have been observed, and there are strong experimental evidences indicating that those multicharged ions originate from the ionization of CS$_{2}$ neat clusters in the beam. An electron recolliding ionization model is proposed to explain the appearance of those multiply charged atomic ions under such low laser intensities.     

纳秒强光场下碘甲烷的激光电离中高价离子产生研究

利用25纳秒脉冲Nd-YAG 532 nm的激光,在1011 W cm-2的光场强度下,用飞行时间质谱对不同载气条件下碘甲烷的激光电离过程进行了研究.当利用氩作为载气时,除观察到H+,C+,CH+,CH+3,I+,CH3I+等离子外,还观察到很强的C2+,I2+和I3+离子信号.这些高价离子的最可几平动能分别为55.5 eV,9.5 eV和27 eV.质谱峰形的分裂现象以及不同载气的实验结果表明这些高价离子可能来源于碘甲烷团簇的库仑爆炸过程.     

纳秒激光电离产生Kr17 + 的研究

随着激光技术 ,尤其是超快、超强激光技术的发展 ,强光场与原子、分子及团簇的相互作用 ,已成为近年来人们研究的热点[1 -8] .团簇分子与超快超强光场之间的相互作用 ,可以产生高价态离子以及高能电子 ,并产生强X射线发射甚至实现“台式核聚变” ,已引起广泛的重视 .Kr气及其团簇的强场电离 ,近年也有不少研究 .利用波长 1 .0 64μm的皮秒Nd YAG激光 ,Huillier等人在 1 0 1 3 ～ 1 0 1 4 W/cm2 光场强度下 ,研究了氪气的多光子电离过程 ,观察到 +4价的氪高价离子[7] .Castleman等人利用 80 0nm ,功率密度为 1 0 1 5W/cm2 的飞秒激光 ,对…     

激光溅射Cu等离子体与气相C2H5OH团簇的反应

用激光溅射-分子束技术研究了气相中Cu的等离子体与乙醇分子团簇的反应.观察到三种团簇正离子Cu＋(C2H5OH)n、CuO＋(C2H5OH)n、H＋(C2H5OH)n和三种团簇负离子(C2H5OH)nC2H5O－、(C2H5OH)n(H2O)OH－、(C2H5OH)n(H2O)2OH－(n≤12).详细考察了在不同的载气压力下激光烧蚀等离子体作用于脉冲分子束， 以及在一定的压力下等离子体作用于分子束不同位置时，对团簇产物种类和团簇尺寸大小的影响.分析了Cu＋(C2H5OH)n、CuO＋(C2H5OH)n、H＋(C2H5OH)n、(C2H5OH)nC2H5O－、(C2H5OH)n(H2O)OH－、(C2H5OH)n(H2O)2OH－等团簇的产生机理.     

Cluster-assisted generation of multi-charged ions in nanosecond laser ionization of pulsed hydrogen sulfide beam at 1064 and 532nm

The multi-charged sulfur ions of S^q= (q\le 6) have been generated when hydrogen sulfide cluster beams are irradiated by a nanosecond laser of 1064 and 532,nm with an intensity of 10¹⁰\sim 10¹²W1\cdotcm^-2. S⁶⁺ is the dominant multi-charged species at 1064nm, while S⁴⁺, S³⁺ and S²⁺ ions are the main multi-charged species at 532nm. A three-step model (i.e., multiphoton ionization triggering, inverse bremsstrahlung heating, electron collision ionizing) is proposed to explain the generation of these multi-charged ions at the laser intensity stated above. The high ionization level of the clusters and the increasing charge state of the ion products with increasing laser wavelength are supposed mainly due to the rate-limiting step, i.e., electron heating by absorption energy from the laser field via inverse bremsstrahlung, which is proportional to \lambda ², \lambda being the laser wavelength.     

酞菁铜与MoS_2(0001)范德瓦耳斯异质结研究

利用光电子能谱、原子力显微镜以及低能电子衍射等表面研究手段系统研究了真空沉积生长的酞菁铜薄膜与衬底MoS2(0001)之间的范德瓦耳斯异质结界面电子结构和几何结构.角分辨光电子能谱清楚地再现了MoS2(0001)衬底在Γ点附近的能带结构.低能电子衍射结果表明,CuPc薄膜在MoS2(0001)表面沿着衬底表面[11ˉ20],[1ˉ210]和[ˉ2110]三个晶向有序生长,反映了衬底对CuPc的影响.原子力显微镜结果表明,CuPc在MoS2衬底上遵循层状-岛状生长模式:在低生长厚度下(单层薄膜厚度约为0.3 nm),CuPc分子平面平行于MoS2表面上形成均匀连续的薄膜;在较高的沉积厚度下,CuPc沿衬底晶向形成棒状晶粒,表现出明显的各向异性.光电子能谱显示界面偶极层为0.07 eV,而且能谱在膜厚1.2 nm饱和,揭示了酞菁铜与MoS2(0001)范德瓦耳斯异质结的能级结构.     

纳秒激光电离分子团簇产生高离化离子的激光波长效应

 利用脉冲分子束-激光电离-飞行时间质谱仪,在10⁹～10¹² W·cm^-2激光功率密度条件下,考察了Nd：YAG激光器输出的1 064,532,266 nm波长的激光与苯、氨、硫化氢等团簇的相互作用。发现1 064 nm的激光可以电离分子束产生高离化态的C⁴⁺,N⁵⁺,S⁶⁺等离子;波长为532 nm的激光则电离产生价态较低的C³⁺,C²⁺,N³⁺,N²⁺, S⁴⁺,S³⁺以及S²⁺ 等离子;在266 nm波长条件下进行实验,没有产生任何高价离子。提出了一个“多光子电离引发-逆轫致吸收加热-电子碰撞电离”模型来解释高价离子的产生。激光场下电子在团簇内部的逆轫致加热是整个过程的关键步骤,电子被加热的速度正比于激光波长的平方。这可以解释为何长波长的激光有利于更高价态离子的产生。