NH3分子光电子成像研究

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分子的微观能级结构和分子电离动力学过程一直是人们研究的热点。在光电离过程中,激光与原子或者分子相互作用后,电子能够吸收光子从束缚态跃迁到连续态而被电离。被激发的光电子携带着它在束缚态的信息,并且从不同轨道电离也会携带着其轨道的信息,所以研究光电子的能量和电子的轨道相关空间信息能够有效的获得分子原本束缚态信息,进而获得分子的微观结构信息和电离动力学信息。光电子速度成像技术是一种能够有效探测光电子平均动能分布和空间角分布情况的实验方法,可以间接的获得电离态上光电子的物理状况,进而获得分子束缚态的结构信息。在多光子电离中,光电子的角度分布与激发态电子分布有密切的关系。而对于小分子和激发过程没有荧光辐射的分子,共振增强多光子电离是有力的工具。我们利用了共振多光子电离技术和光电子成像技术对氨分子进行研究。本文主要研究了NH3分子光电子成像随着光强变化的过程,其中通过观察光电子成像在不同光强下的变化规律分析了NH3分子增强多光子电离的通道切换和角度分布。在激光波长为800 nm和400 nm的条件下分别对其光电子成像进行了探测,发现在激光波长为800 nm和400 nm下随着光强的变化分别观测到通道切换。通过对原始图像进行反阿贝尔变换处理,得到动能谱和角度分布,成功对电离通道进行了确定。激光波长为800 nm条件下的动能谱溢出动能分别为:0.99 e V,0.33 e V,0.75 e V。中间共振态分别为(6+2)态,(6+2)态和(7+2)态。在角度分布中,我们给出了不同溢出动能峰的角度分布,得出不同溢出动能峰的角度分布不同,也证实不同电子态的角度分布不同。同时还对比了同一溢出动能峰在不同光强的角度分布。结果发现同一溢出动能峰的角度分布不随光强改变。激光波长为400 nm条件下,电离过程为(2+2)共振增强多光子电离过程,双光子激发中间态为态的=3振动模式,动能谱的溢出动能分别为:0.86 e V,1.16 e V,1.6 e V。此过程中共振中间态和初始态不变,激发的连续态发生改变,得到三个峰分别为1223、1123、1023。我们还提取了400 nm的角分布信息,观测得到不同连续态电离峰的角度分布不同。
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