论文题目: 溴丙烷及甲基吲哚的质量分辨零动能光谱研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 原子与分子物理
作者: 张嵩
导师: 张冰
关键词: 质量分辨的阈值电离光谱,从头算,溴代丙烷,二甲苯,甲基吲哚
文献来源: 中国科学院研究生院（武汉物理与数学研究所）
发表年度: 2005
论文摘要: 零动能光谱学是研究分子离子态的一种新的高分辨光谱方法。该方法始于上世纪80年代中期，90年代进一步发展为质量分辨的零动能光谱，也称为质量分辨的阈值电离（MATI）光谱。该方法具有非常高的分辨率，与传统的光电子谱相比较提高了近千倍。零动能光谱方法在分子、自由基、过渡态和团簇等领域得到了广泛的应用，为物理、化学、生物等领域提供了大量可靠的数据，已成为研究离子态的一种有效手段。 本文介绍了零动能光谱学的基本原理和发展概况，并利用该方法研究了多种有机分子的离子态光谱，主要研究内容如下： 1、利用共振增强多光子电离技术研究了间二甲苯分子的激发态光谱，得到该分子的第一激发能为36951±2cm-1。利用从头计算法和密度泛函方法的计算结果标识了光谱的振动谱线，并详细地分析了激发态的振动结构。重点研究了甲基在苯环上的取代对间二甲苯分子能量和振动模的影响。 利用从头计算法研究了对二甲苯分子的激发态光谱和MATI光谱，并对它们进行了光谱标识和振动结构分析，给出了电离势及各个态的结构参数和振动频率。 2、利用双色双光子MATI光谱技术研究了5—甲基吲哚和3—甲基吲哚的光谱。获得了两种分子高精度的电离势，分别为61696±5和60679±5cm-1。利用理论计算对离子振动光谱进行了赋值。详细地分析了在吡咯环上的甲基取代与在苯环上的甲基取代效应对分子电离势和振动结构的不同影响。 3、利用单色双光子MATI光谱技术研究了正溴丙烷经过中间解离态的离子态光谱。通过实验获得了高精度的绝热电离势为82257±5cm-1，并得知自旋轨道分裂为2566cm-1。在研究中我们进行了理论计算，用B3LYP方法在6-311++G（3d，3p）水平下得到的电离势值为82251cm-1，这和实验值相当吻合。在实验中我们还观察到了一些活性振动。通过对光谱的分析，我们还对正溴丙烷解离过程做了一些探讨。 4、用单色光双光子MATI光谱技术研究了异溴丙烷离子基态的特性。获得
论文目录:
内容摘要
Abstract
第一章 绪言
1.1 研究背景
1.2 光电子谱的发展
1.3 零动能光谱技术在世界上的研究状况
1.4 本论文研究的动机及主要工作
参考文献
第二章 零动能光谱学概述
2.1 里德堡态分子
2.2 零动能光谱的基本理论
2.3 质量分辨的阈值电离(MATI)光谱
2.4 零动能光谱学中的几个技术
2.5 零动能光谱学的应用
参考文献
第三章 质量分辨的阈值电离(MATI)光谱装置系统
3.1 实验装置及MATI光谱采集过程
3.1.1 概述
3.1.2 真空系统
3.1.3 进样系统
3.1.4 激光系统
3.1.5 飞行时间质谱仪
3.1.6 信号探测、数据采集与记录系统
3.1.7 同步时序控制系统
3.2 实验方法
3.2.1 单光双光子电离光谱和双光双光子电离光谱
3.2.2 质量分辨的阈值电离光谱
3.3 光谱标识中的理论计算
3.3.1 概论
3.3.2 基函数
3.4 小结
参考文献
第四章 二甲苯激发态与离子态的光谱及标识
4.1 间二甲苯的激发态光谱的测定和标识
4.1.1 实验和计算方法
4.1.2 结果与分析
4.1.3 小结
4.2 对二甲苯的离子态光谱标识
4.2.1 理论计算
4.2.2 结果与分析
4.2.3 小结
参考文献
第五章 5-甲基吲哚和3-甲基吲哚的MATI光谱和甲基取代效应的研究
5.1 引言
5.2 实验与计算
5.2.1 实验部分
5.2.2 计算部分
5.3 实验结果
5.3.1 5MI的共振双光子电离和MATI光谱
5.3.2 3MI的共振双光子电离和MATI光谱
5.4 实验结果的分析和讨论
5.4.1 甲基取代对吲哚阳离子结构的影响
5.4.2 甲基取代对吲哚的EE和IE的影响
5.5 小结
参考文献
第六章 溴丙烷的MATI光谱
6.1 引言
6.2 实验和计算
6.2.1 实验部分
6.2.2 理论计算
6.3 正溴丙烷的MATI光谱研究
6.3.1 正溴丙烷在基态和离子态的结构
6.3.2 正溴丙烷的电离势
6.3.3 正溴丙烷的MATI光谱和振动结构
6.3.4 正溴丙烷解离的一些探讨
6.3.5 小结
6.4 异溴丙烷的MATI光谱研究
6.4.1 异溴丙烷的电离势
6.4.2 异溴丙烷的MATI光谱和振动结构
6.4.3 异溴丙烷的中性分子和离子的结构
6.4.4 小结
参考文献
第七章 总结与展望
博士期间发表和已被录用的论文目录
致谢
发布时间: 2006-11-14
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