CS_2、CO_2、OCS在飞秒激光场中的电离解离

【摘要】随着激光技术不断发展，尤其是超短强激光脉冲的出现，为人们探索微观物质世界的超快过程提供了强有力的工具。飞秒激光器为科研工作者提供了超快时间分辨和高光场强度的工具，可以在分子内部运动的时间尺度和可比于内部相互作用强度的场强上去研究分子的超快动力学过程。在过去二三十年里，人们对原子分子体系在超短强激光场中的动力学行为进行了大量的研究，如电离/解离、高次谐波发射、非序列双电离、阈上电离、库仑爆炸等。本文以三种结构相似的线性三原子分子CS2、CO2和OCS为研究体系，利用飞行时间质谱，通过检测不同离子信号强度随激光强度以及椭偏率的变化关系详细研究了其在强激光场中的电离解离行为。具体工作如下：研究了CS2、CO2和OCS分子在800nm飞秒激光场中的飞行时间质谱特征。在三个分子的质谱中都观测到了母体一价和二价离子，以及丰富的碎片离子，包括双原子分子碎片离子和不同价态的原子碎片。观测到双原子碎片离子随着母体一价（CS2和CO2）或母体二价（OCS）离子的出现而出现，而原子碎片则主要出现在以库仑爆炸为主的高光强区域。我们研究了不同离子信号随激光光强的变化关系。通过测量二价母体离子与一价母体离子的比值随激光强度的变化关系，发现了CO2非序列双电离标志性的“Knee”结构，而在本实验光强范围内却没有能够观测到CS2和OCS明显非序列双电离的“Knee”结构。我们系统考察了CS2、CO2和OCS三个分子的二价母体离子和碎片离子对激光偏振的依赖关系。在母体二价离子随激光椭偏率的变化关系中，当光强在CO2出现“Knee”结构的光强范围内时，圆偏光下的CO22+产率被完全抑制，这一现象与三步重碰机制预测的结果一致，进一步验证了CO2非序列双电离的存在。OCS2+的相对产率在圆偏光下随着激光强度的增加而增大，并且是一个明显从抑制到增强的变化过程。而CS22+的相对产率不受激光椭偏率的影响。对于双原子碎片离子，通过分析不同光强和不同偏振下的实验结果，表明主要来自母体一价（CS2和CO2）或母体二价（OCS）的电离性解离。而S或O碎片离子随激光偏振的变化有着相同的变化趋势，价态越高的碎片离子对激光偏振的依赖更强烈。实验发现三种分子产生的C碎片离子对激光偏振的依赖明显不同，相对产率最强分别出现在线偏振（CO2）、椭圆偏振（OCS）和圆偏振（CS2）。我们的研究结果表明重碰机制在分子的电离解离以及库仑爆炸中扮演重要地位。
【作者】黄红卫；
【导师】徐海峰；
【作者基本信息】吉林大学，原子与分子物理，2014，硕士
【关键词】飞秒激光；电离解离；非序列双电离；库仑爆炸；

【参考文献】
[1]周强.混凝土空心砌块砌体轴心受压应力-应变全曲线试验研究[D].哈尔滨工业大学,结构工程,2013,硕士.
[2]刘高峰.极化SAR图像特征提取与分类方法研究[D].西安电子科技大学,信号与信息处理,2014,博士.
[3]段彦超.不同开挖方式条件下滑坡体的稳定性评价研究[D].中国海洋大学,环境工程,2003,硕士.
[4]陈宸.面向钢铁行业备件供应商管理与评估系统的实现[D].燕山大学,软件工程,2014,硕士.
[5]张海生.uPA、uPAR在前列腺癌组织中的表达及意义[D].桂林医学院,外科学,2012,硕士.
[6]周卫威.细微泥沙对活性污泥性质的影响[D].重庆大学,环境工程,2014,硕士.
[7]李蕾.基于学校、家庭、社区“三位一体”的学校治理研究[D].鲁东大学,教育管理（专业学位）,2013,硕士.
[8]代应辉.大鼠高眼压视网膜缺血再灌注损伤实验研究及神经营养素受体p75的表达与意义[D].安徽医科大学,眼科学,2003,硕士.
[9]汪杰.基于序列图像的车型识别技术研究[D].南京理工大学,模式识别与智能系统,2013,硕士.
[10]岳彩武.赣中地区岩石密度特征及界面划分[J].石油地球物理勘探,1981,06:50-58.
[11]龚光军,杨军,彭晓涛,张文嘉,孙元章.超导储能装置对输电线路纵联电流差动保护的影响分析[J].电力系统自动化,2011,07:38-41+107.
[12]周一卓.A公司基于标杆管理的企业绩效评价[D].厦门大学,工商管理,2014,硕士.
[13]孟颖.关于蔡万植『太平天下』中体现的情况性反语的研究[D].黑龙江大学,亚非语言文学,2013,硕士.
[14]黄小春.乡镇领导班子和领导干部绩效考核研究[D].华东理工大学,公共管理（专业学位）,2014,硕士.
[15]王良泽.制冷用直线压缩机的动力分析与气阀研究[D].合肥工业大学,制冷及低温工程,2013,硕士.
[16]罗慧明.我国民事优先权的种类及顺位研究[D].江西财经大学,经济法,2004,硕士.
[17]王佩.电子政务信息资源的建设——电子政务中信息整合研究初探[J].散装水泥,2003,06:47-49.
[18]王航,戴英侠,连一峰,卢震宇.隐秘攻击与入侵检测的体系结构[J].计算机工程,2003,02:72-74+95.
[19]任小强.四种评分标准预测创伤患者早期大量输血的对比研究[D].苏州大学,急诊医学（专业学位）,2014,硕士.
[20]杨柳.我国引进外商直接投资与碳排放的相关性分析[D].吉林大学,国际贸易学,2013,硕士.
[21]王盼盼.单磁芯并联双端正激变换器研究[D].哈尔滨工业大学,电气工程,2014,硕士.
[22]黄娇玲,谢芝勋,谢丽基,滕丽琼,黄莉,刘加波,庞耀珊,邓显文,谢志勤,范晴,罗思思.基于纳米材料电化学免疫传感器检测禽呼肠孤病毒研究[J].中国农业科学,2014,05:1006-1012.
[23]张莹.高中物理教师自主发展研究[D].东北师范大学,学科教学,2012,硕士.
[24]彭闯.山西省中小学学校体育均衡发展评价指标体系构建研究[D].山西师范大学,体育教育训练学,2014,硕士.
[25]郭平,张淑梅,张高,钟强.叠前纵横波联合反演研究及应用[J].石油地球物理勘探,2013,S1:53-57+202+6-7.
[26]王金辉.基于流动注射分析技术微藻培养过程的在线监测系统[D].杭州电子科技大学,电路与系统,2013,硕士.
[27]时筱淞.葡南X区块葡萄花油层精细解释及构造特征研究[D].东北石油大学,地球探测与信息技术,2013,硕士.
[28]董超.失谐Jaynes-Cummings模型中场与原子的量子特性[D].江西师范大学,光学,2004,硕士.
[29]廖建钢.中职学校项目教学评价体系的研究与实践[D].广东技术师范学院,职业技术教育学,2014,硕士.
[30]刘绍龙,胡爱梅.词汇翻译提取效率和操作机制的认知研究——基于不同二语水平者的实证调查[J].中国翻译,2012,04:24-30.
[31]田卫明.隧道施工安全风险与现场管理研究[D].重庆交通大学,建筑与土木工程,2012,硕士.
[32]李均,冯忠贤,鲍梦麟,樊维翰.秦岭北麓综合治理亟待加快[J].陕西水利.2003(02)
[33]张亚玲.新农村建设中的音乐文化：现状、问题及对策思路[D].华中师范大学,农村与区域发展,2013,硕士.
[34]吴得春.基于GARCH模型的人民币汇率风险的VaR方法研究[D].苏州大学,应用统计（专业学位）,2013,硕士.
[35]张贺.垃圾填埋场渗滤液处理技术研究[D].华中师范大学,农村与区域发展（专业学位）,2014,硕士.
[36]戴先中,刘国海.两变频调速电机系统的神经网络逆同步控制[J].自动化学报,2005,06:78-88.
[37]冯庆华,陈菊红,刘通.基于模糊双合作博弈的收益分配模型[J].控制与决策,2013,05:701-705.
[38]陈梅婷.基于特征价格模型的商品住宅估价方法研究[D].北京交通大学,2014.
[39]杨宁.注塑产品并行开发工作流管理关键技术研究[D].上海交通大学,2005.
[40]随顺科.模块化多电平变流器综合控制策略研究[D].哈尔滨工业大学,电气工程,2014,硕士.
[41]黄明明.燃气轮机燃烧室柔和燃烧机理与性能研究[D].中国科学院研究生院（工程热物理研究所）,热能工程,2014,博士.
[42]张树忠.基于OPNET/HLA的车路协同信息交互仿真研究[D].北京交通大学,智能交通工程,2013,硕士.
[43]李生杰,施行觉,郑鸿明,王宝善.地表一致性分解及其分量分析[J].石油地球物理勘探,2002,02:122-128+200.
[44]汪帅.采用聚合左旋多巴涂覆及MPEG-NH_2接枝对PVDF膜亲水改性的研究[D].东华大学,环境工程（专业学位）,2014,硕士.
[45]孟静.安徽省进出口贸易与经济增长互动关系研究[D].安徽大学,国际贸易学,2014,硕士.
[46]秦斌,高爽,张文锋.RH真空处理装置预热枪控制系统[J].冶金自动化,2009,03:37-40.
[47]臧洁.基于Android的GPS智能燃气巡线系统的设计与实现[D].山东大学,电路与系统,2013,硕士.
[48]周焰,李德仁.基于两步策略的形状检索[J].控制与决策,2004,03:355-357.
[49]康希.白细胞介素17D（IL-17D）在恶性肿瘤进展中作用的研究[D].河北医科大学,外科学（专业学位）,2014,硕士.
[50]邓文星.橡胶钢丝网轮式结构阻尼特性分析[D].太原科技大学,机械设计及理论,2013,硕士.