气相C60在纳秒激光场中的内能分布以及退激研究

本工作建立了激光飞行时间质谱仪，与示波器获取质谱全图技术联合运作，研究了气相C60分子在具有不同空间分布的纳秒激光场中的内能分布规律以及退激产物的分布特征。研究表明，C60分子的内能分布在较低内能区遵循幂指数衰减形式E-b，并且幂指数值b随激光场发散度的增加而增加；在较高内能区的内能分布迅速偏离各自对应的幂指数规律。实验结果与把激光束和分子束看作高斯分布的理论预言符合的很好。对碎片质谱的研究表明，质谱具有明显的双峰分布特征，且激光通量较低时，碎片表现出明显的幻数结构，随着激光通量的增加，幻数结构在质谱中逐渐消失。碎片离子的产额分布表明，激光场的发散度越大，C60分子的碎裂程度随激光通量变化趋势就越快；分析轻碎片离子的峰形分布得到，所有轻碎片离子具有相同的平均初始动能；在近似认为富勒烯离子蒸发一个C2分子具有相同的动能释放的情况下，得到该动能释放值约为0.40±0.02eV。不同激光场中延迟电离与非延迟电离的产额分布表明，激光场发散度越大，两种电离成分随激光通量变化趋势越快，延迟电离成分占总电离成分的百分比越高。通过分析不同激光场中延迟电离离子飞行质谱，实验测量C60分子蒸发中性C2对应的蒸发势垒为10.59±0.17eV