激光溅射Cu等离子体与气相CH3CN团簇的反应

用激光溅射 -分子束技术研究了Cu等离子体与乙腈团簇的气相反应 .观察到Cu+ (CH3 CN) n、CH2 CN+ (CH3 CN) n、H+ (CH3 CN) n 和CH3 CHCN+ (CH3 CN) n 四个种类的团簇离子 .考察了等离子体作用于脉冲分子束的不同位置 ,对团簇产物的种类和尺寸大小的影响 .实验结果表明 ,Cu+ (CH3 CN) n 是由Cu+ 与乙腈团簇直接缔合而成 ,CH2 CN+ (CH3 CN) n、H+ (CH3 CN) n 主要是激光等离子体中的电子与乙腈团簇碰撞电离产生的 ,而CH3 CHCN+ (CH3 CN) n 是由乙腈团簇离子内的离子 分子反应生成的 .     

A1等离子体与甲醇团簇的反应

利用激光烧蚀-分子束法(LA-MB)对激光烧蚀金属铝靶产生的Al等离子体与脉冲分子束超声膨胀产生的(CH3OH)n团簇在气相条件下的反应进行了研究.烧蚀激光相对于脉冲分子束之间的延时不同,观测到团簇离子序列及团簇尺寸的变化,反映出脉冲分子束状态对反应条件及激光烧蚀等离子体状态的影响.在激光烧蚀发生于脉冲分子束的前段,主要反应产物为Al (CH3OH)n,但团簇尺寸较小;在烧蚀发生于脉冲分子束的中段,主要产物为H (CH3OH)n,团簇尺寸增大,强度减弱;在烧蚀发生于脉冲分子束的后段,观测到尺寸更大的水合质子化团簇H (H2O)m(CH3OH)n.结合团簇离子速度分布的特征,对团簇的产生机理进行了讨论.     

直接激光气化法产生气相MnCl2团簇的研究

报道了５３２ｎｍ激光气化ＭｎＣｌ２．４Ｈ２Ｏ固体产生气相团簇，（ＭｎＣｌ２）ｎＭｎ＾＋，（ＭｎＣｌ２）ｎＭｎＣｌ＾＋（ＭｎＣｌ２）ｎＣｌ＾－（ｎ＝１～１２），以及溶剂化的团簇ＭｎＣｌ＾＋（ＭｎＣｌ２）ｎ（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｎ＝１～７，ｍ〈６）的机理，通过用飞行时间质谱考察团簇物尺寸大小与激光能量，激光与脉冲加速电场之间延迟的等关系，认为这些团簇是通过气相化学反应逐步生长的，并提出了正负团族离子产生的可能     

激光串级溅射团簇反应装置简介

报道了一种研究团簇反应的新装置－激光串级溅射反应装置，论述了该装置的结构和工作原理，利用这一装置研究了银与硫团簇的反应，实验表明，银和硫团簇的反应得到了（ＡｇＳ４）＾＋（ＡｇＳ８），（ＡｇＳ１２）和（ＡｇＳ１６）的反应产物，与用付立叶变换离子回旋共振谱仪（ＦＴＩＣＲ）得到的银和硫团簇的反应结果相比，证明了用该装置研究团簇反应有效性。     

NH3—CH3OH氢键团簇体系的从头计算研究

在ＨＦ／６－３１Ｇ，ＭＰ２／６－３１Ｇ水平下，对ＮＨ３－ＣＨ３ＯＨ氢键团簇体系进行了从头计算研究，给出了中性和离子团簇的各种平衡模型，解离通道及解离能，指出该团簇垂直电离后，可以发生一个簇的的质子转移过程，ＮＨ４和ＣＨ３Ｏ将为主要解离产物，相应于生成ＣＨ２ＯＨ与ＮＨ４的解离通道，由于存在的较高的能垒而不易进行。     

直接激光气化产生水溶剂化的氧化镁团簇

用飞行时间质谱仪探测了直接激光气化碱式碳酸镁样品产生的质谱，结果表明：氧化镁团簇与同时产生的水分子发生了原位溶剂化反应并产生了各种尺寸的溶剂化氧化团簇离子，这些团簇离子包括：（Ｍｇ（Ｈ２Ｏ）ｍ）＾＋（ｍ＝０，１，２，３），（Ｍｇ（ＭｇＯ）Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍ＝１，２，３，４）（Ｈ（ＭｇＯ）（Ｈ２Ｏ）ｍ）＾＋（ｍ＝０，１，２，３，４，５，６），（Ｈ（ＭｇＯ）２（Ｈ２Ｏ）ｍ）＾＋（ｍ＝０，１，２，３，４，５     

用于团簇研究的激光反射式飞行时间质谱仪

报道了新建造的用于团簇研究的反射式飞行时间质谱仪 ,包括反射式飞行时间质谱仪的结构、原理、真空系统、控制系统等 .初步性能测试表明 :激光溅射 /分子束载带型团簇离子源能够产生丰富的一元、二元团簇离子 ;质谱仪对离子的质量分辨接近 2 0 0 0 ,并且质量门也有较高的质量选择性 .系统用于团簇研究 ,得到了一些初步实验结果 .     

激光作用下甲醇团簇多光子电离质谱研究

YAG脉冲激光的三倍频输出(355 nm)3光子共振电离由脉冲分子束超声膨胀产生的甲醇团簇,观测到质子化的团簇离子序列(CH3OH)nH (n=1~15),其中n=1~3的团簇离子强度明显大于其他尺寸的团簇离子,而n>3的强度随n的增大依次减小,且这种强度分布特征与电离激光相对于脉冲分子束的延时无关,同时对团簇离子的产生受实验条件的影响作了探讨。结合密度泛函密度泛函理论中的B3LYP杂化方法加6-31G 基组水平上的计算,推测了质子化甲醇离子的结构及稳定性,并讨论了甲醇团簇电离后的质子转移反应生成质子化团簇的机理。而对于另一个水合质子化团簇序列H (H2O)(CH3OH)n,由于溶剂化的影响只在较大尺寸时才出现。     

锰/磷、钛/磷二元团簇的激光溅射产生与光解

利用激光溅射法直接产生了锰／磷、钛／磷二元团簇正、负离子MxPy^±(M=Mn、Ti） ,并用串级飞行时间质谱仪研究了团簇离子的组成与激光光解规律。实验表明钛与磷间成簇的能力强于锰与磷间成簇的能力,且MPy^+(M=Ti、Mn)团簇离子系列表现出峰强度了胡所含磷原子数目的奇偶性变化,这可能与P4结构的特殊稳定性有关。激光光解实验表明,失去中性P2、P4的通道为主要光解通道。随着团簇离子的生长,锰／磷团簇正离子逐渐由富磷簇向富金属簇过渡,钛／磷则趋向于形成钛原子数目与磷原子数目接近相等的团簇正离子,而二者与磷形成的团簇负离子MxPy^-(M=Mn、Ti) 逐渐趋向于x ≈ y,随样品中磷含量增加,锰／磷易形成富磷簇,钛／磷的组成趋向不改变。     

碱金属卤化物气相团簇的质谱与密度泛函理论研究

利用自制的电喷雾电离源与大气压力接口飞行时间质谱相结合,成功观察到了一系列的Cl^-(NaCl)_n和Br^-(NaBr)_m阴离子团簇．研究发现,Cl^-(NaCl)_n体系中n=4和7时质谱的相对丰度较高,被认为是幻数团簇,而其同系物Br^-(NaBr)_m,则发现了不同的质谱峰形,反映了这两种盐溶液在液相成核当中具有细微的差异．基于密度泛函理论的全局最小值搜索程序进一步验证了实验上的发现,显示出n=4和7时是最稳定的结构．另外对这类体系的能量计算发现它们的垂直解离能非常的高,即所谓的超级卤素     

激光熔蚀-电感耦合等离子体质谱法测定底泥沉积物中的总汞

采用激光熔蚀-电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)测定了底泥沉积物中的总汞,沉积物样品经高压压坯后直接进行激光熔蚀测定,并对内标选定、样品粒度以及汞的形态等影响因素进行了研究,以2个底泥标准样和1个土壤标准样的测定结果来绘制标准曲线,并用于实际样品的测定,方法简便实用,测定结果与同位素稀释冷蒸气发生ICP-MS法十分吻合,方法检出限为0.02 mg·kg-1,测定速度可达每小时10样。     

Pulsed laser ablation of borocarbide targets probed by time-of-flight mass spectrometry

Excimer laser ablation of superconductive borocarbide material (YNi₂B₂C) in typical conditions for the deposition of superconductive thin films has been investigated using time-of-flight mass spectrometry. The mass spectra show the presence of all the target elemental ionized atoms as well as diatomics. The ablation yield of the metal ions is a strongly increasing function of the laser fluence, while the contrary is true for non-metal ions. The dependence of non-metal light mass diatomic ions on laser fluence indicates the presence of aggregation processes as the laser fluence is increased. Moreover, evidence of aggregation processes involving metallic ions at high laser fluence is also obtained by the mass spectra. An interesting aspect of our results is the observation of an ion spatial distribution characterized by the presence of the lighter species at the plume edges, while the heavier ones are concentrated at the plume center.     

激光烧蚀金属靶时气体电离分析

我们使用Ｎｄ：ＹＡＧ激光器烧蚀金属Ａｌ靶获得等离子体,利用光谱时－空分辨技术,关于环境气体分解及其对等离子体辐射特征的影响进行了研究。使用的气体是Ａｒ,Ａｉｒ,Ｎ２。结果发现,在等离子体形成初期,等离子体时－空分辨谱中有大量的环境气体离子谱线。基于Ａｌ等离子体不同激光能量下的时间－空间分辨谱。对激光烧蚀金属靶时气体电离现象进行了分析,对气体分解造成的影响进行了简单的讨论。     

Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry: Principles and Applications

Abstract

The application of laser ablation inductively plasma mass spectrometry (LA‐ICP‐MS) to the determination of major, minor, and trace elements as well as isotope‐ratio measurements offers superior technology for direct solid sampling in analytical chemistry. The advantages of LA‐ICP‐MS include direct analysis of solids; no chemical dissolution is necessary, reduced risk of contamination, analysis of small sample mass, and determination of spatial distributions of elemental compositions. This review aims to summarize recent research to apply LA‐ICP‐MS, primarily in the field of environmental chemistry. Experimental systems, fractionation, calibration procedures, figures of merit, and new applications are discussed. Selected applications highlighting LA‐ICP‐MS are presented.     

Temporal evolution of laser-ablated Co ions probed by time-of-flight mass spectrometry

A pulsed-field time-of-flight mass spectrometric (TOFMS) technique was used to investigate the expansion dynamics of the ionic species ejected from the visible (λ=532 nm) laser ablation of cobalt target at low laser fluence less than 1 J/cm². The temporal evolution of Co⁺ ions was studied by varying the delay time of the ion repelling pulse with respect to the laser irradiation, which provides significant information on the ablated plume characterization. The obtained TOF mass spectra were well fitted by shifted Maxwell–Boltzmann distributions on a stream velocity, commonly used to describe the measured velocity distributions. The TOF distribution of Co⁺ ions showed a bimodal distribution with fast and slow velocities. These velocities show a decreasing tendency with delay time, which is attributed to the gas collisions between the plume ejecta and to the related gas dynamics. The present results suggest that the in situ measurements of the most probable velocity of ablated ions along the normal to the solid target can be accomplished by the simple technique of a laser ablation/TOFMS.     

激光刻蚀银纳米粒子岛膜的SERS特性

利用激光刻蚀的方法,通过改变激光脉冲的能量,制备出一系列的纳米金属银胶体。将银胶体沉积在铝基底上形成一层银岛膜。用紫外—可见吸收光谱、SEM及拉曼光谱对银胶体和银岛膜进行了表征。研究结果表明,刻蚀所用激光脉冲的能量影响胶体中银颗粒的分布;不同能量下制备的胶体所形成的银岛膜具有不同的表面增强效果;该岛膜具有增强效果优异、制备简便等特点。     

Plasma dynamics from laser ablated solid lithium

Emission plasma plume generated by pulsed laser ablation of a lithium solid target by a ruby laser (694 nm, 20 ns, 3 J) was subjected to optical emission spectroscopy: time and space resolved optical emission was characterised as a function of distance from the target surface. Propagation of the plume was studied through ambient background of argon gas. Spectroscopic observations can, in general, be used to analyse plume structure with respect to an appropriate theoretical plasma model. The plume expansion dynamics in this case could be explained through a shock wave propagation model wherein, the experimental observations made were seen to fit well with the theoretical predictions. Spectral information derived from measurement of peak intensity and line width determined the parameters, electron temperature (T _e) and electron number density (n _e), typically used to characterise laser produced plasma plume emission. These measurements were also used to validate the assumptions underlying the local thermodynamic equilibrium (LTE) model, invoked for the high density laser plasma under study. Some interesting results pertaining to the analysis of plume structure and spatio-temporal behaviour of T _e and n _e along the plume length will be presented and discussed.     

XRF和LA-ICPMS测定硫化物熔片中的主次量元素

采用高纯HNO₃为氧化剂代替传统的氧化剂,以GeO₂为玻璃化试剂,建立了一种简单、高效的硫化物熔融玻璃片的前处理方法。XRF和LA-ICPMS分析结果表明,相对于粉末压片法,熔片法制备的样品具有更好的均一性和可靠性。3种硫化物国家一级标准物质的XRF和LA-ICPMS主次量元素(Si,Al,Fe,Mg,K,Ca,Na,Mn,Cu,Zn)分析测试结果均与推荐值相吻合(Ti缺少推荐值),测定误差都在允许范围内,XRF三次熔片测试结果的精密度RSD<5.6%;LA-ICPMS 15次测试结果精密度RSD<3%。表明建立的硫化物熔融玻璃片的前处理方法可较好的应用于XRF和LA-ICPMS分析硫化物中的主次量元素。