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H_2D~+的核间距及尾流效应研究

作　者: 姚红军
导　师: 朱洲森
学　校: 四川师范大学
专　业: 粒子物理与原子核物理
关键词: 星际分子束缚能核间距库仑爆炸尾流效应
分类号: P14
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

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七二0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,所得结果与已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, r_HD=0.940（A|°）, r_HH=1.373（A|°）。

全文目录

摘要  2-4
Abstract  4-8
第一章绪言  8-15
  1.1 星际物质  8-9
  1.2 星际化学反应  9-11
  1.3 在星际空间中 H_2D~+的形成  11-15
    1.3.1 H_2的形成  11
    1.3.2 HD 的形成过程  11-12
    1.3.3 H_2D~+的形成  12-15
第二章离子源中H_2D~+的形成机理及H_2D~+与D_2~+的可能摩尔比  15-19
  2.1 引言  15-16
  2.2 H_2D~+的形成机理  16-17
  2.3 产生 H_2D~+与 D_2~+的可能摩尔比  17-19
第三章实验装置及结果简介  19-25
  3.1 引言  19-20
  3.2 实验装置及结果简介  20-25
第四章 H_2D~+的结构确认  25-29
  4.1 引言  25-27
  4.2 H_2D~+的分子离子的可能结构  27-29
第五章 H_2D~+产生尾流效应的理论探究  29-34
  5.1 引言  29
  5.2 形成尾流效应的理论探究  29-34
    5.2.1 对 H~+产生尾流效应讨论  30-32
    5.2.2 对 D~+没有产生尾流效应讨论  32-34
第六章 H_2D~+的核间距计算  34-50
  6.1 引言  34-35
  6.2 H_2D~+的核间距计算原理  35-36
  6.3 对 H_2D~+的核间距的修正  36-48
    6.3.1 修正的原因  36
    6.3.2 提出对能谱图的修正的思想  36
    6.3.3 以 H_2~+的能谱图来验证思想的可行性  36-40
    6.3.4 对 H_2D~+的能谱图的修正  40-48
  6.4 H_2D~+的束缚能和核间距的计算  48-50
第七章全文结论与展望  50-52
  7.1 全文结论  50
  7.2 对未来的期望  50-52
参考文献  52-55
致谢  55

H_2D~+的核间距及尾流效应研究

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