飞秒激光场下一溴二氯乙烷分子解离电离和解离双电离的研究

【摘要】： 在现代激光物理领域中,激光和物质相互作用一直是令人关注的重要研究领域。随着超短脉冲激光技术的发展,人们对激光与原子分子相互作用有了更深入的研究,相关的物理现象不断得到发现。例如,高次谐波产生(high-order harmonic generation, HHG)、阈值上电离(above threshold ionization, ATI)、多光子电离(multiphoton ionization, MPI)、解离电离(dissociative ionization, DI)和解离双电离(dissociative double ionization, DDI)。超短脉冲有很高的峰值功率,其非共振激发大大的提高了多光子吸收的效率,从而有利于原子和分子高激发态的布居,为研究解离电离和解离双电离提供了基础条件。此外,卤代化合物是光电离解离的重要研究对象,针对卤代化合物与飞秒激光相互作用的研究受到人们的广泛重视,成为激光与物质相互作用的热点研究领域之一。 本文利用了直流切片离子速度成像技术研究了一溴二氯乙烷分子与飞秒强激光场相互作用及其光电离解离动力学过程,主要研究内容如下： 1、获得了一溴二氯乙烷分子(BrCH2CH2Cl)在不同飞秒激光强度下的飞行时间质谱,发现了C-Cl键断裂离子产率(Cl+和CH2CH2Br+)、C-Br键断裂离子产率(Br+和CH2CH2Cl+)和C-C键断裂离子产率(CH2Br+和CH2Cl+)随激光强度变化的差异,结合离子速度成像技术证实了CH2Br+和CH2Cl+离子主要是解离双电离机制,而Cl+和CH2CH2Br+离子以及Br+和CH2CH2Cl+离子主要是解离电离和解离双电离两种机制； 2、利用直流切片离子速度成像技术获得了不同强度飞秒激光作用下一溴二氯乙烷分子(BrCH2CH2Cl)的光解生成产物Cl+、Br+、CH2CH2Cl+、CH2CH2Br+、CH2Br+和CH2Cl+禺子速度切片成像,获得了相关离子的能量分布和角度分布参数,分析阐明了相关的光解离动力学过程,并首次利用直流切片离子速度成像技术直观的观察研究了解离双电离现象。 【关键词】：多光子吸收 双电离 解离电离 解离双电离 离子速度成像
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：O561.4
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 第一章 引言10-31
• §1.1 飞秒激光场下的分子电离解离机制10-14
• §1.2 光解动力学研究方法回顾14-16
• §1.3 卤代化合物与激光的相互作用16-19
• §1.4 切片成像实验原理和相关技术19-28
• 1.4.1 切片成像技术概述19-20
• 1.4.2 切片成像技术的基本原理20-22
• 1.4.3 飞行时间质谱工作原理22-24
• 1.4.4 离子透镜工作原理24-28
• 参考文献28-31
• 第二章 切片成像系统实验装置及实验数据处理31-45
• §2.1 实验装置31-34
• §2.2 实验数据处理34-44
• 2.2.1 非局部均值滤波算法去噪声34-35
• 2.2.2 数字图像插值处理35-39
• 2.2.3 切片成像数据处理软件39-44
• 参考文献44-45
• 第三章 飞秒激光场下1-溴-2氯乙烷分子的C-Br、C-Cl、C-C断键机理研究45-64
• §3.1 引言45-46
• §3.2 实验方法46
• §3.3 实验结果46-53
• 3.3.1 飞行时间质谱46-49
• 3.3.2 能量分布和角度分布49-53
• §3.4 结果讨论与分析53-62
• 3.4.1 质谱分析54-55
• 3.4.2 C-Br断键机理55-57
• 3.4.3 C-Cl断键机理57-59
• 3.4.4 C-C断键机理59-62
• §3.5 小结62-63
• 参考文献63-64
• 第四章 总结与展望64-65
• 附录65-73
• 硕士期间科研成果73-74
• 致谢74-75

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