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研制成功了一台新型的无加速电场型光解碎片平动能谱仪,其方案和原理是创新的。光解碎片的离子不用电场加速,自由飞行一段很短的距离(25-50mm),然后用MCP检测。实验中采取了一系列措施以提高仪器的分辨,如采用重的惰性气体做载气,孔小的skimmer,柱面长方形栅网孔等。与传统的大型激光光解碎片平动能谱仪和速度成像仪相比,分辨率并不低。因结构简单,小巧,容易操作,成本低廉,具有一定的推广前景。
在自行研制的无加速电场条件下的平动能谱仪上,研究了CF3I在281.73nm,304.02nm和304.67nm下的光解。在不同载气,不同飞行距离条件下,在平动能谱中都获得了可分辨的CF3碎片的振动峰,确认对应于碎片CF3的伞形振动(频率ν2=701cm-1)。在281.73nm下的TOF谱图中,最高峰为v2=2,304.02nm下的TOF谱图中,最高峰为v2=1,对于304.67nm,来自垂直跃迁3Q1的TOF谱图最高峰为v2=3,来自平行跃迁3Q0→1Q1的TOF谱图最高峰为v2=4。通过模拟平动能谱峰,获得了各个振动态的布居,因而也获得了比过去较为准确的内能占有比。
用以前研制成功的弱加速电场条件的平动能谱仪,分别研究了n-C3H7I、i-C3H7I、t-C4H9I和C2H5I在279-305nm范围内的光解动力学。对于n-C3H7I,在三个波长(281.73,279.71和304.67nm)下,第一次得到了n-C3H7的振动峰初步分辨的平动能谱。对于i-C3H7I,只在281.73nm下获得了振动峰初步分辨的平动能谱。对于n-C3H7I,在四个波长下的(-E)int/Eavl值都约为0.50;对于i-C3H7I,两个波长下的Ⅰ*通道和279.71nm下的Ⅰ通道的(-E)int/Eavl值都约为0.62,而304.67nm下的Ⅰ通道的(-E)int/Eavl值较小,约为0.49。通过改变激光的偏振方向,还得到了n-C3H7I和i-C3H7I在不同波长下的各向异性参数β值。
对于t-C4H9I,281.73nm下的光解机理与简单的碘代烷烃相同,即沿着C-I键的伸缩坐标快速解离而成。而在304.67nm下的光解,根据对平动能谱实验结果的分析,说明是由三个不同的解离通道组成。对于C2H5I,在279-305nm范围内,碎片平动能谱都显示有较好的多个伞形振动峰(ν2=540cm-1)。