《低能離子與三原子分子碰撞的俘獲解離實驗研究》是依託中國科學技術大學，由單旭擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：低能離子與三原子分子碰撞的俘獲解離實驗研究
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：單旭
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
離子與分子碰撞的電離解離在天體電漿、行星大氣層及生物組織輻射損傷等研究領域有著重要作用。在低能離子碰撞中，俘獲解離過程占據主導。研究表明簡單的雙原子分子（如：H2, D2）的碰撞俘獲和解離的兩步機制不再成立，分子解離碎片的動能不僅與解離能有關，還與碰撞過程有關。而對於多原子分子，俘獲解離存在多種通道，不同解離通道之間還存在競爭，碰撞過程對解離過程的影響會變得相對複雜，據我們所知，目前還沒有相關研究報導。本項目擬用蘭州重離子國家實驗室320kV高電荷態離子綜合研究平台提供的低能離子束與三原子分子（如：N2O, NO2）碰撞，利用反應譜儀對碰撞俘獲解離過程產生的分子碎片離子和散射炮彈離子進行運動學完全測量，獲得碎片離子的動能和三維動量分布，以及散射炮彈的電荷態和動量，研究碰撞過程對分子離子解離過程的影響，探索不同能量、不同電荷態和不同種類的炮彈離子對分子離子解離通道的調製作用。
結題摘要
離子與分子碰撞的電離解離在天體電漿、行星大氣層及生物組織輻射損傷等研究領域有著重要作用。在低能離子碰撞中，俘獲解離過程占據主導。研究表明簡單的雙原子分子（如：氫分子）的碰撞俘獲和解離的兩步機制不再成立，分子解離碎片的動能不僅與解離能有關，還與碰撞過程有關。而對於多原子分子，俘獲解離存在多種通道，不同解離通道之間還存在競爭，碰撞過程對解離過程的影響會變得相對複雜，據我們所知，目前還沒有相關研究報導。我們基於蘭州重離子國家實驗室的320 kV高電荷態離子綜合研究平台，利用56 keV/u的Ne4+ 和Ne8+離子、5.7keV/u和7.2keV/u的 Xe15+離子，與三原子分子N2O、CO2和OCS進行碰撞，通過反應譜儀對碰撞俘獲解離過程產生的分子碎片離子和散射炮彈離子進行運動學完全測量，獲得了碎片離子的動能和三維動量分布，以及散射炮彈的電荷態和動量；識別了二價和三價分子離子的所有兩體解離通道，以及三價分子離子的三體直接庫侖爆炸過程和兩種順序解離過程，並通過多電荷態分子離子的庫侖爆炸成像，獲得了分子的鍵長和鍵角；此外，還研究了碰撞過程對分子離子解離過程的影響；分析了不同能量、不同電荷態和不同種類的炮彈離子對分子離子解離通道的作用。本項目獲得的實驗數據和研究結果將有助於相關理論計算方法的驗證，以及較為複雜的多原子分子電離解離研究。
