時(shí)間分辨電子動(dòng)量譜儀的研制及相關(guān)實(shí)驗(yàn).pdf

1、物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，特別是原子核的空間排布和電子的密度分布，決定了其物理和化學(xué)性質(zhì)。對(duì)原子分子電子結(jié)構(gòu)或者軌道波函數(shù)的認(rèn)識(shí)，特別是和化學(xué)性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)相關(guān)的前線軌道，直接影響了人們對(duì)化學(xué)性質(zhì)的認(rèn)識(shí)和化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的了解。隨著泵浦-探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，人們已經(jīng)開始邁入了電子結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)演化探測(cè)的大門，在超快動(dòng)力學(xué)的研究上取得了突出的成果。電子動(dòng)量譜學(xué)是一種獨(dú)特的研究原子分子電子結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)手段，可以獲得分子軌道動(dòng)量空間的電子密度分布，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，在

2、動(dòng)量空間分子軌道成像方面顯現(xiàn)出其非常獨(dú)特的優(yōu)越性。本論文的主要工作是將泵浦探測(cè)技術(shù)和電子動(dòng)量譜學(xué)技術(shù)結(jié)合在一起研制一臺(tái)納秒時(shí)間分辨的電子動(dòng)量譜儀，用來(lái)探測(cè)激發(fā)態(tài)分子在演化過(guò)程中電離能和電子動(dòng)量分布隨時(shí)間的演化，從而研究分子激發(fā)態(tài)動(dòng)力學(xué)。譜儀已經(jīng)設(shè)計(jì)搭建完畢，得到了初步的調(diào)試結(jié)果。此外在日本東北大學(xué)高橋研究組聯(lián)合培養(yǎng)期間，用該組的時(shí)間分辨電子動(dòng)量譜儀對(duì)甲苯分子單重態(tài)第一激發(fā)態(tài)S1(π，π*)進(jìn)行了研究，得到了S1態(tài)的電離能譜和電子動(dòng)量分布

3、。論文另外一部分工作是對(duì)分子軌道電子動(dòng)量分布的振動(dòng)效應(yīng)的研究。對(duì)乙醇和三甲撐氧分子的電子動(dòng)量譜學(xué)研究表明某些軌道的電子動(dòng)量分布受分子振動(dòng)的影響很大，在傳統(tǒng)和時(shí)間分辨的電子動(dòng)量譜學(xué)研究中都需要仔細(xì)考慮包括振動(dòng)效應(yīng)在內(nèi)的各種因素對(duì)軌道波函數(shù)的影響。
　　論文的內(nèi)容共分為六章，各章內(nèi)容如下:
　　第一章概述了超快動(dòng)力學(xué)成像概念和相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)、電子動(dòng)量譜學(xué)的原理和譜儀的發(fā)展以及電子動(dòng)量分布理論評(píng)估需要考慮的問(wèn)題，并引出了發(fā)展時(shí)間分辨

4、電子動(dòng)量譜儀的想法;
　　第二章介紹了時(shí)間分辨電子動(dòng)量譜儀的設(shè)計(jì)，包括總體設(shè)計(jì)、光學(xué)系統(tǒng)、脈沖電子槍、能量分析器、探測(cè)器、電子學(xué)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和真空及磁屏蔽等。
　　第三章展示了時(shí)間分辨電子動(dòng)量譜儀的初步調(diào)試結(jié)果。
　　第四章介紹了在日本東北大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)期間用該組的時(shí)間分辨電子動(dòng)量譜儀對(duì)甲苯分子S1(π，π*)激發(fā)態(tài)的研究結(jié)果。
　　第五章介紹了電子動(dòng)量譜學(xué)方法對(duì)乙醇分子構(gòu)象的實(shí)驗(yàn)和理論研究，考慮振動(dòng)效應(yīng)后，實(shí)驗(yàn)