飞秒强激光场中环己酮和2-甲基环己酮分子电离/解离机制

论文摘要

本文针对环己酮和2-甲基环己酮分子在强飞秒脉冲激光作用下的电离/解离机制进行了研究,旨在通过研究更加清楚地了解环酮类分子内部的结构以及电离/解离过程。通过对两个环酮类分子的研究,我们获得如下结果:（1）在实验中所使用的激光光强范围内,当激光波长为394nm时,多光子电离起主要作用,先电离后解离机制占主导地位;当激光波长为788nm时,处于多光子电离与场电离机制的过渡区,隧道电离机制占据主导地位。（2）对于环己酮分子而言,当激光波长为394nm时,从质谱图中可以观察到两个主要解离通道的存在。而当激光波长为788nm时,生成质荷比为55的解离通道被强烈地抑制,并且观察到另一个解离通道。对于2-甲基环己酮分子而言,当激光波长为394nm时,从质谱图中可以观察到三个主要解离通道的存在。而当激光波长为788nm时,生成质荷比为68的碎片化通道被强烈地抑制,打开了另外两个解离通道。对于同一物质在不同激光波长条件下解离通道的差异,我们认为可能是不同电离机制的影响。（3）当激光波长为788nm时,在实验所使用的激光光强范围内,两种分子质谱图中,均可观察到一些碎片离子的质谱峰发生了劈裂,产生了双峰结构,而且随着激光光强的增大,双峰消失、质谱峰变宽,我们认为这可能是偏振诱导解离机制的作用。实验中观察到了很强的H+,它可能是通过从分子端头打掉一个氢原子的过程或是通过偏振诱导解离机制得到的。（4）对于环己酮分子与2-甲基环己酮分子实验结果的不同之处,可以共振激发的理论模型来解释。

论文目录

• 第一章 引言
• 1.1 超短强激光的发展及飞秒激光的应用
• 1.1.1 超短强激光的发展
• 1.1.2 飞秒激光的应用
• 1.2 多光子电离/解离
• 1.2.1 多光子过程
• 1.2.2 阈上电离
• 1.2.3 多光子电离/解离过程
• 1.3 场致电离
• 1.4 离子裂解的基本机理
• 1.4.1 奇电子离子与偶电子离子
• 1.4.2 离子裂解的基本规律
• 1.5 环酮类分子的研究
• 1.6 本章小结
• 第二章 实验系统
• 2.1 激光系统
• 2.2 飞行时间质谱仪系统
• 2.2.1 反应室
• 2.2.2 飞行室
• 2.2.3 真空系统
• 2.3 配气系统
• 2.4 数据采集系统
• 2.5 实验数据的处理
• 2.6 本章小结
• 第三章 环己酮分子的电离/解离过程
• 3.1 394nm 激光作用下环己酮分子的电离/解离机制
• 3.1.1 母体离子的分析
• 3.1.2 不同激光强度对碎片离子及解离通道的影响
• 3.2 788nm 激光作用下环己酮分子的电离解离机制
• 3.2.1 母体离子的分析
• 3.2.2 不同激光强度对碎片离子及解离通道的影响
• 3.3 不同波长对环己酮分子电离/解离的影响
• 3.4 本章小结
• 第四章 2-甲基环己酮分子的电离/解离过程
• 4.1 394nm 激光作用下2-甲基环己酮分子的电离/解离机制
• 4.1.1 母体离子的分析
• 4.1.2 不同激光强度对碎片离子及解离通道的影响
• 4.2 788nm 激光作用下2-甲基环己酮分子的电离/解离
• 4.2.1 母体离子的分析
• 4.2.2 不同激光强度对碎片离子及解离通道的影响
• 4.3 不同激光波长对2-甲基环己酮分子电离/解离的影响
• 4.4 不同分子结构对电离/解离的影响
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 摘要
• Abstract