H2D+的核间距及尾流效应研究

摘要

快分子离子与固体的相互作用的实验和理论研究,是二十世纪八十年代才在美、法等国发展起来的新领域。虽然用常规方法(如光子的吸收与发射)已测得上千种中性分子的结构,但是对快分子离子的研究,由于难获得这些方法所需的分子离子的体密度,所以用常规方法无法实现。
　　 H2D+作为一种重要的星际物质,对于H2D+的相关研究,对材料科学,等离子体物理,天体物理,天体化学和微观动力学等有极高的价值。有关H2D+的相关报道至今甚少,尤其是对H2D+的立体化学结构的报道。
　　 对H2D+的立体化学结构的测定,早在1993年杨百方等人已利用了四川大学七二O所的高分辨原子碰撞装置,初步得到H2D+的键长rHH和rHD,得出H2D+是等腰三角形结构。由于在实验中H2D+分子离子中混有D2+,在爆炸前后无法将二者分开,会对D+的计数产生影响,这样测得的△EDD不准确,必然会影响rHH和rHD的精度。为了解决这个问题,本文提出了一新的解决案。在研究离子源的基础上,讨论了在实验室条件下形成H2D+和D2+的反应道的比例,推断了H2D+离子中混入了D2+的摩尔比,确定了D2+对H2D+的贡献比例。再采用了origin工具的非线性拟合功能,从原始能谱中拟合成高斯分布函数,再由混合的高斯分布函数剔除掉D2+的贡献,最后拟合成纯的H2D+的D+的能谱,这样提高了△EDD的准确度。计算结果已证明了该方案的可行性,所得结果与己测的结果符合得很好。
　　 本文还提出了H2D+的可能结构理论,经计算确定了可能结构中的正确结构模型。本文还提出了H2D+的碎片H+的尾流效应的理论探究,该理论的提出是受到在2008年朱洲森等人关于HD2+的三体尾流效应的理论模型而提出的,这与H2D+与HD2+在结构上有很大的相似形有关。
　　 在结果中已计算得ε=41.12eV,rHD0.940(A),rHH=1.373(A)。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪言

1.1 星际物质

1.2 星际化学反应

1.3 在星际空间中H2D+的形成

1.3.1 H2的形成

1.3.2 HD的形成过程

1.3.3 H2D+的形成

第二章 离子源中H2D+的形成机理及H2D+与D2+的可能摩尔比

2.1 引言

2.2 H2D+的形成机理

2.3 产生H2D+与D2+的可能摩尔比

第三章 实验装置及结果简介

3.1 引言

3.2 实验装置及结果简介

第四章 H2D+的结构确认

4.1 引言

4.2 H2D+的分子离子的可能结构

第五章 H2D+产生尾流效应的理论探究

5.1 引言

5.2 形成尾流效应的理论探究

5.2.1 对H+产生尾流效应讨论

5.2.2 对D+没有产生尾流效应讨论

第六章 H2D+的核间距计算

6.1 引言

6.2 H2D+的核间距计算原理

6.3 对H2D+的核间距的修正

6.3.1 修正的原因

6.3.2 提出对能谱图的修正的思想

6.3.3 以H2+的能谱图来验证思想的可行性

6.3.4 对H2D+的能谱图的修正

6.4 H2D+的束缚能和核间距的计算

第七章 全文结论与展望

7.1 全文结论

7.2 对未来的期望

参考文献

致谢