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吸附甲醇分子单层的激光诱导解离
摘要： 天文观测表明，在分子云致密核的气相中存在大量甲醇分子，仅靠气相化学反应无法解释这一现象。甲醇丰度的显著来源应归因于尘埃颗粒表面发生的化学反应，以及反应产物分子随后脱附进入气相的过程。为发展和完善涉及这些过程的模型，有必要对吸附材料中的光诱导过程开展实验室研究。本文展示了吸附态甲醇分子的实验结果：在液氮冷却的熔融石英表面（温度约100K）物理吸附形成的单层甲醇分子，在高真空环境下接受波长λ=248nm的准分子KrF激光纳秒脉冲辐照。通过四极质谱仪记录了三光子激光激发产生的光解碎片，测定了H、OH和CH3光碎片的相对产率。对部分氘代CH3OH分子的紫外光解显示，氢原子既可能来自羟基也可能来自甲基。与气相孤立分子光解及多层分子膜解离不同，即便在10eV能量范围内，吸附态甲醇单层的光激发也不会引发显著化学转化，不会生成H2和CH4等分子组分。针对现有天体化学建模问题，本文探讨了所获实验室结果的可能应用途径。
关键词： 化学反应、天文观测、吸附单层膜、质谱法、光诱导过程、气相、尘埃粒子表面、KrF激光器、光解离、甲醇
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过负非线性折射率区域中的氙气传播实现KrF激光的光谱展宽
摘要： 在美国海军惯性约束聚变（ICF）实验的NIKE激光装置中，高功率氟化氪（KrF）激光输出光束需通过长达约75米的空气路径传播以实现角度复用——这是由于KrF介质的能量存储时间不足所致。最新实验与模拟表明，通过受激转动拉曼散射效应，这种传播方式能使激光光束的光谱展宽程度远超NIKE装置采用的诱导空间非相干性（ISI）技术通常实现的约1太赫兹激光线宽。这种增强的带宽可能足以抑制限制ICF靶面可承受最大光强的激光等离子体不稳定性。本文研究了一种替代方案：利用氙气（具有约-248纳米的大负非线性折射率）中的自相位调制实现光谱展宽，从而完全规避横向成丝问题。我们采用双光子矢量模型模拟了混沌非稳态ISI光与集体非线性原子响应的相互作用，并研究了近共振效应对光谱展宽的影响。
关键词： 自相位调制、激光等离子体不稳定性、负非线性折射率、KrF激光器、光谱展宽、氙气
更新于2025-09-16 10:30:52