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飞秒时间分辨离子成像研究NO2分子通道分辨超快解离动力学
王钦鑫*,史丹丹,张军峰,王 雪,司 宇,高纯斌,方 健,罗嗣佐*
作者单位E-mail
王钦鑫* 吉林工程技术师范学院电气工程学院长春 130012吉林大学原子与分子物理研究所吉林省应用原子分子光谱重点实验室长春 130012 wangqinxin 2006@126.com 
史丹丹 吉林工程技术师范学院电气工程学院长春 130012  
张军峰 吉林工程技术师范学院电气工程学院长春 130012  
王 雪 吉林工程技术师范学院电气工程学院长春 130012  
司 宇 吉林工程技术师范学院电气工程学院长春 130012  
高纯斌 吉林工程技术师范学院电气工程学院长春 130012  
方 健 吉林工程技术师范学院电气工程学院长春 130012  
罗嗣佐* 吉林大学原子与分子物理研究所吉林省应用原子分子光谱重点实验室长春 130012 luosz@jlu.edu.cn 
摘要:
本文利用飞秒激光泵浦-探测质谱和离子成像研究了NO2分子的超快解离动力学. 结果表明NO+离子的动能释放包含两个部分,分别对应的能量是0.05和0.25 eV,并且指认了它们可能的解离通道. NO+离子通道分辨的瞬态测量提供了区分超快解离路径贡献的方法,不同动能释放的离子信号变化曲线可以通过双e指数函数进行拟合. 其中衰减时间为0.25 ps的快速变化部分产生于里德堡态的演化. 变化较慢的信号部分是由两个竞争的通道产生的,其中一个通道是吸收一个400 nm光子到A2B2激发态,它的衰减寿命是30 ps;另一个慢的通道是吸收三个400 nm光子到一个价电子类型的里德堡态,它的衰减寿命是短于7.2 ps. 通道和时间分辨的实验测量对于区分分子复杂的超快解离动力学具有非常大的潜力.
关键词:  超快动力学,强场电离,光解动力学,速度成像
DOI:10.1063/1674-0068/cjcp1807177
分类号:
基金项目:
Channel-Resolved Ultrafast Dissociation Dynamics of NO2 Molecules Studied via Femtosecond Time-Resolved Ion Imaging
Qin-xin Wang*,Dan-dan Shi,Jun-feng Zhang,Xue Wang,Yu Si,Chun-bin Gao,Jian Fang,Si-zuo Luo*
Abstract:
The ultrafast dissociation dynamics of NO2 molecules was investigated by femtosecond laser pump-probe mass spectra and ion images. The results show that the kinetic energy release of NO+ ions has two components, 0.05 eV and 0.25 eV, and the possible dissociation channels have been assigned. The channel resolved transient measurement of NO+ provides a method to disentangle the contribution of ultrafast dissociation pathways, and the transient curvesof NO+ ions at different kinetic energy release are fitted by a biexponential function. The fast component with a decay time of 0.25 ps is generated from the evolution of Rydberg states. The slow component is generated from two competitive channels, one of the channel is absorbing one 400 nm photon to the excited state A2B2, which has a decay time of 30.0 ps, and the other slow channel is absorbing three 400 nm photons to valence type Rydberg states which have a decay time less than 7.2 ps. The channel and time resolved experiment present the potential of sorting out the complex ultrafast dissociation dynamics of molecules.
Key words:  Ultrafast dynamics, Strong field ionization, Photodissociation dynamic, Velocity map imaging