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飞秒激光具有超短的脉冲宽度和超强的峰值功率，其与分子的相互作用会使分子产生快速的电离和解离。由于复杂的几何结构和轨道对称性，分子在飞秒激光脉冲作用下的电离解离过程非常复杂，目前没有完整的理论能够对所有分子的电离解离过程进行描述。通常分子化学键的断裂时间尺度为百飞秒，因此飞秒激光质谱中观察到的碎片离子来源于母体离子的直接解离，载带了母体分子的结构信息。母体离子及其载带母体分子结构信息的碎片离子使得飞秒激光质谱在挥发性有机物检测中具有重要的应用潜力。本论文系统地研究了挥发性有机物在飞秒激光作用下的电离质谱，着重分析了互为同分异构体的甲酸乙酯和乙酸甲酯在周期量级飞秒激光作用下的电离解离机理，并对不同类别的挥发性有机物（烷烃，醇，酮，酯类等）的电离质谱进行了总结分析。这些挥发性有机物在飞秒激光脉冲作用下均能产生母体离子和反应分子结构信息的特征碎片。根据飞秒激光质谱的这些特点，我们首次提出将飞秒激光质谱应用于挥发性有机物的检测的构想。全文共分为五个部分。
一.绪言
主要介绍了分子在飞秒激光作用下可能的电离解离机制，飞秒激光质谱的特点以及应用。另外对挥发性有机物的概念、特点、常用检测方法等做了系统的介绍。
二.实验系统
介绍了本论文所使用的实验装置，包括激光系统，合肥同步辐射原子分子实验站，飞秒时间质谱装置。
三.甲酸乙酯和乙酸甲酯在飞秒激光场作用下的电离解离
研究了互为同分异构体的甲酸乙酯和乙酸甲酯在周期量级飞秒激光作用下的电离解离过程。通过对比不同激光参数的飞秒激光质谱和单光子电离质谱，我们得出这两种分子在飞秒激光作用下，先通过隧道电离产生基电子态的母体离子，母体离子再进一步吸收光子到电子激发态发生解离。
四.飞秒激光质谱在挥发性有机物检测中的潜在应用
分析了一系列挥发性有机物分子的飞秒激光质谱，得出了他们各自的特征解离通道，为飞秒激光质谱在挥发性有机物检测中的应用做了数据库准备工作，并对飞秒激光质谱在挥发性有机物检测中的潜在应用进行了展望。
五.论文结论总结了论文的主要内容，并对飞秒激光质谱在实际中的应用前景做了展望。