【摘 要】
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负离子广泛存在于星际、大气、等离子体等环境中。由于负离子一般受短程库仑势作用并且电子亲和能较低,负离子体现出很多与中性和正离子不同的特性。对于负离子结构、电子态和动力学过程的研究有助于理解低能电子-分子碰撞、解离性电子贴附等物理过程,已经成为原子与分子物理研究领域中一个十分重要的研究方向。本论文自主设计并建立了一套负离子束-飞行时间质谱系统,并开展了初步的研究。论文主要内容和结果如下:自主设计并建
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负离子广泛存在于星际、大气、等离子体等环境中。由于负离子一般受短程库仑势作用并且电子亲和能较低,负离子体现出很多与中性和正离子不同的特性。对于负离子结构、电子态和动力学过程的研究有助于理解低能电子-分子碰撞、解离性电子贴附等物理过程,已经成为原子与分子物理研究领域中一个十分重要的研究方向。本论文自主设计并建立了一套负离子束-飞行时间质谱系统,并开展了初步的研究。论文主要内容和结果如下:自主设计并建立了负离子束-飞行时间质谱系统,详细介绍了系统的各个组成部分,包括真空系统、负离子束源、负离子引出系统、激光-负离子相互作用区以及检测系统等。采用SIMION程序对系统的性能进行了模拟测试,包括电子束聚焦、负离子数密度的估计、静电透镜的聚焦作用、离子飞行时间以及质量分辨等,考察了不同参数对系统性能的影响,为进一步的实验研究提供了有价值的参考信息。在所建立的实验装置上,开展了电子-SF6分子碰撞的初步研究。测量了电子能量在400eV以下,SF6分子与电子碰撞中产生正离子以及中性激发态的产率,其中正离子信号强度随电子能量的变化趋势与文献报道的总电离截面吻合。未来将基于该装置,围绕负离子与超快光场的相互作用开展深入的研究。
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