[發(fā)明專利]一種分子核間距測量的裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510581675.4
• 申請日: 2015-09-14
• 公開（公告）號: CN105136828A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何林李;潘羅娜;李士本;王艷偉;尉鵬飛
• 申請（專利權(quán)）人: 溫州大學(xué)
• 主分類號: G01N23/20
• 分類號: G01N23/20
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所(普通合伙) 33206
• 代理人: 戴曉翔

1.一種分子核間距測量的裝置及方法，其特征在于所述分子核間距測量的裝置包括飛秒激光器、分束器、延時(shí)裝置、第一聚焦透鏡、第二聚焦透鏡、第一全反鏡、第二全反鏡、第三全反鏡、氣瓶、導(dǎo)氣管、噴嘴、真空腔、真空泵、X射線光譜儀、X射線攝像頭、飛秒激光、取向光束、探測光束、進(jìn)腔窗口、氣體噴流、高次諧波和鋁膜；所述延時(shí)裝置與第一數(shù)據(jù)線連接，所述第一數(shù)據(jù)線與電腦連接，所述電腦與第二數(shù)據(jù)線連接，所述第二數(shù)據(jù)線與X射線攝像頭連接；所述氣瓶內(nèi)設(shè)置待測樣品分子，所述待測樣品分子經(jīng)由導(dǎo)氣管再通過噴嘴形成氣體噴流，所述飛秒激光器能發(fā)射的飛秒激光，所述飛秒激光通過分束器分成取向光束和探測光束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種分子核間距測量的裝置及方法，其特征在于所述分子核間距測量的方法如下：

聚焦后的飛秒激光與取向后的待測分子相互作用產(chǎn)生電子波包，而分子內(nèi)的相鄰兩個(gè)核子發(fā)射的電子波包將會(huì)發(fā)生雙中心干涉并回轉(zhuǎn)碰撞產(chǎn)生高次諧波輻射；這種高次諧波輻射的極小值位置與分子核間距相關(guān)聯(lián)，可以從中推導(dǎo)出這種維納量級的分子核間距。具體推導(dǎo)過程如下，雙中心干涉的干涉因子可定義為在某個(gè)取向-探測光束延時(shí)t₀時(shí)刻，取向后的高次諧波強(qiáng)度S與隨機(jī)分布的高次諧波強(qiáng)度S₀的比值，可表達(dá)為：

其中θ是探測光束偏振方向與分子軸的夾角，是延時(shí)為t₀時(shí)分子群的角分布函數(shù)，Θ是探測激光與取向激光之間的偏振夾角，n是高次諧波的階次，R是分子內(nèi)的相鄰兩個(gè)核原子之間的核間距；λ_B(n)是n次高次諧波對應(yīng)的電子德布羅意波，可表示為(m_e是電子的質(zhì)量，E_k是電子的動(dòng)能E_knhv₀I_p)。

通過公式(1)，我們可以看到，取向后的高次諧波強(qiáng)度S與分子內(nèi)的核間距R存在關(guān)聯(lián)，只要測出高次諧波干涉極小值，就可以通過計(jì)算擬合出核間距R。