近代物理所合作研究甲烷分子電子碰撞解離獲新進展

中科院近代物理研究所原子物理一組科研人員與德國馬普核物理所同行合作，對電子碰撞導(dǎo)致甲烷分子解離過程進行的研究取得新進展。

甲烷分子的解離過程研究在等離子體物理、行星的大氣化學(xué)等諸多應(yīng)用領(lǐng)域具有重要意義。該項研究采用反應(yīng)顯微成像譜儀技術(shù)，對解離末態(tài)的兩個電子和一個碎片離子進行三重符合探測。在數(shù)據(jù)分析中，通過重構(gòu)所探測帶電粒子的能量，揭示了碎片離子種類與碰撞過程中的能量沉積之間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，CH3+離子主要通過(1t2)-1態(tài)解離產(chǎn)生，而(2a1)-1態(tài)解離可以產(chǎn)生CH2+、H+等多種碎片離子。同時這些離子的動能也與解離過程所對應(yīng)的電子態(tài)密切相關(guān)。研究結(jié)果表明，解離過程中母體CH4+離子所處的電子能態(tài)是決定末態(tài)碎片離子種類和動能的關(guān)鍵因素。

本研究所采用的實驗方法可以推廣到其它分子解離過程的研究中。

研究結(jié)果在The Journal of Chemical Physics 138, (2013)134307發(fā)表，并在ICPEAC2013衛(wèi)星會議International Symposium on (e,2e), Double Photoionization and Related Topics & 17th International Symposium on Polarization and Correlation in Electronic and Atomic Collisions上作邀請報告。