Imaging the predissociation dynamics of molecular ions
Date Issued
2006
Date
2006
Author(s)
Chang, Chih-Hsuan
DOI
zh-TW
Abstract
利用時間切片之離子影像技術研究OCS+(B2S+)與N2O+(A2S+)分子之振動與轉動光譜及分子預解離之動態學。我們也測試CO與CH3I分子之光電子影像，得到相當高品質之影像資料。
在OCS+系統中，利用2+1 REMPI 光譜技術，藉由F1D等Rydberg能態游離OCS分子，再激發至B2S+(u1,u2,u3)以觸發其預解離過程。分析振動能階得到三個振動頻率(n1=1891.2，n2=503.3與n3=826.7 cm-1)與相關非簡諧常數。我們的實驗確認B2S+能態之預解離產物為S+(2Du)+CO，並非Hubin-Franskin所提出的 S+(4Su)+CO 解離途徑。實驗上，首次解析出來自B2S+(0,0,0)能態解離的產物CO是高轉動激發(J=51)。經由產物 S+(2Du) 的速度分佈，我們提出兩解離途徑。在低振動(0,0,0)與(0,1,0)能階，主要是經由非放光過程到基態，進行單分子光解，產物CO有相當大的比例是在轉動激發。當振動能量高於 0.1 eV，另一途徑是透過B2S+與A2P能態之位能面交錯而轉移至A2P(2A'/2A")的高振動激發態，再由2D位能面解離，產物S+(2Du)+CO佔有較多之平動能(30-40 %)與CO之振動激發。兩位能面交錯估計約位於0.06-0.1 eV，比理論計算的0.2 eV略低。
對N2O+(A2S+)系統，利用3+1 REMPI 光譜技術產生N2O+(X2P,0,0,0)，藉由A2S+-X2P躍遷過程研究其預解離動態學。我們取得N2O+與同位素分子14N15NO+之轉動解析光譜，且分析其轉動結構以得到相關之光譜常數。對N2O+與14N15NO+，我們利用Dunham模型描述分子的振動結構以得到分子的振動頻率。對N2O+，分別為n1= 1348.00、n2= 616.64與n3= 2454.01 cm-1。對14N15NO+，為n1= 1346.61、n2= 600.82 與n3= 2401.21 cm-1。
N2O+分子之解離產物主要為NO++N(4Su)與NO++N(2Du)。NO++N(4Su)解離途徑主要經由跨自旋過程(ISC)到b4P(24A")位能面，再經a4S-(14A")位能面解離產生NO++N(4Su)，產物NO+ 之振動內能幾乎為單一振動激發(n=3,4,5)。NO++N(2Du)解離途徑之產物NO+為雙轉動激發。藉由14N15NO+之研究確認，經由基態解離之產物NO+，其轉動內能是分佈在低轉動。透過2D能態解離之NO+則是分佈在高轉動激發，此訊號與NO++N(4Su)解離途徑呈現互相競爭，且與對稱振動模式有相依。透過同位素分子14N15NO+，首次釐清scrambling機制是發生在X2A"位能面，主要是解離成14NO++15N(2Du)。實驗上，觀察到對稱振動激發有助於scrambling機制的生成。
Subjects
離子影像技術
速度成像技術
預解離動態學
velocity mapping ion imaging
time sliced imaging
predissociation
Type
thesis
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