摘要:本文主要是去研究孤立分子体系的光电离动力学并在此基础上探索其相应的分子轨道信息。其中用于产生鼓励分子体系的超声分子束的制备，是将超纯的惰性气体，在本课题中利用氦气或者氩气通入盛有样品溶液的样品池中，利用样品的饱和蒸汽压与一定压力的惰性气体载气混合在仪器，由脉冲阀输入到真空腔体，经过超声膨胀，形成超声束源。该超声束源进入离化室与激光相互作用以研究其光电离动力学。

其中光电子速度成像(velocity-map imaging)技术可以将位于激光束与超声分子束交叉区域所产生的光电子根据速度的不同聚焦在探测器的同一个点上。具体来讲，就是利用速度成像装置即聚焦透镜组将电离区域的光电子投影至位置灵敏的探测器上，并且根据其初始的光电子速度实现这些光电子在探测器上的空间聚焦。换言之，电离过程中凡是具有相同初始速度的光电子均被聚焦在探测其的相同的位置，同时聚焦电极受电离区的光电子的空间分布干扰并不明显。在这个过程中，探测器所使用的是一种位置敏感的探测器，其包括两片微通道板用来对到达的瞬时的光电子进行放大，后面有一个荧光屏对放大后的电子的信后进行成像。而这最终所成的想被一款高速CCD相机捕获并传送至计算机，该图像在计算机内部经过噪声处理，叠加求和等完成最终的图像采集。接着针对上述二维图像，利用一定的数学手段，比如反Abel变换，剥洋葱法的那个方式来实现光电子在电离区域的三维重建，再对不同的角度进行强度积分，则可以得到光电子能谱，同时相应的光电子角度分布的信息也可以保留。

具体在毕业设计开展过程中所设计到的主要的研究方法有下面几个，结合具体的实验中目前取得的进展可以概括成以下几点：

(1) 用于产生孤立分子体系的超声分子束的制备。

(2) 光电子速度成像技术。

(3) 真空腔体的搭建。

(4) 针对真空腔体的真空性能进行测试和评估。

(5) 测试分子束的产生质量以及相应的光电子成像探测器的具体性能。

(6) 进行结果讨论与分析。

关键词：孤立小分子；光电离；光电子速度成像技术；真空腔体；

目录

摘要

Abstract

1 绪论-6

1.1 研究目的及意义-6

1.2 本文主要研究内容-6

2 基础理论-6

2.1 分子束的特性及应用-6

2.2 超声束流的物理特征-8

2.3 飞行时间质谱（Time-of-Flight Mass Spectrometry,TOFMS）-10

2.4 飞秒激光强场电离-13

3. 实验部分及分析-14

3.1 实验装置设计与搭建-14

3.2. 初步实验结果与分析-16

4.结论-17

参考文献-17

致    谢-19