近代物理所合作研究甲烷分子電子碰撞解離獲新進(jìn)展

中科院近代物理研究所原子物理一組科研人員與德國(guó)馬普核物理所同行合作，對(duì)電子碰撞導(dǎo)致甲烷分子解離過程進(jìn)行的研究取得新進(jìn)展。

甲烷分子的解離過程研究在等離子體物理、行星的大氣化學(xué)等諸多應(yīng)用領(lǐng)域具有重要意義。該項(xiàng)研究采用反應(yīng)顯微成像譜儀技術(shù)，對(duì)解離末態(tài)的兩個(gè)電子和一個(gè)碎片離子進(jìn)行三重符合探測(cè)。在數(shù)據(jù)分析中，通過重構(gòu)所探測(cè)帶電粒子的能量，揭示了碎片離子種類與碰撞過程中的能量沉積之間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，CH3+離子主要通過(1t2)-1態(tài)解離產(chǎn)生，而(2a1)-1態(tài)解離可以產(chǎn)生CH2+、H+等多種碎片離子。同時(shí)這些離子的動(dòng)能也與解離過程所對(duì)應(yīng)的電子態(tài)密切相關(guān)。研究結(jié)果表明，解離過程中母體CH4+離子所處的電子能態(tài)是決定末態(tài)碎片離子種類和動(dòng)能的關(guān)鍵因素。

本研究所采用的實(shí)驗(yàn)方法可以推廣到其它分子解離過程的研究中。

研究結(jié)果在The Journal of Chemical Physics 138, (2013)134307發(fā)表，并在ICPEAC2013衛(wèi)星會(huì)議International Symposium on (e,2e), Double Photoionization and Related Topics & 17th International Symposium on Polarization and Correlation in Electronic and Atomic Collisions上作邀請(qǐng)報(bào)告。