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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:蔡尚庭
研究生(外文):Shang-Ting Tsai
論文名稱:多重質量離子影像儀之設計及在光分解實驗上之應用
論文名稱(外文):The Design of Multimass Ion Image Detector and Its Application on The Detection of Photodissociation Experiment
指導教授:李遠哲李遠哲引用關係倪其焜
學位類別:博士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:物理學研究所
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2000
畢業學年度:88
語文別:中文
論文頁數:100
中文關鍵詞:多重質量離子影像光分解半衰期可用能量
外文關鍵詞:multimassionimagedetectorphotodissociationavailable energyhot moleculelifetime
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研究單一化學分子的光分解反應途徑(unimolecular photodissociation process)以及每一途徑的化學鍵能,在化學上為重要之課題。在有機化學、大氣化學以及星際物質化學上,照光反應中可能的反應途徑,可由此分子的光分解反應途徑類比得來。有機化學中反應機構及中間產物的推導,也可參考此分子之光分解反應途徑。目前計算化學已可算出,一個分子可能的反應途徑及其鍵能,但是實際上分子真正的反應途徑及鍵能,還是要由實驗上得到。
用來研究光分解反應的實驗方法有很多,其中有兩種方法是常用的:一是當化學分子被光分解後,掃瞄光分解產物(photodissociation product)的光譜,再由光譜解得生成產物的結構、能量分佈等訊息。此種方法只適用於原子數較少且光譜訊息已知的的特定分子。另一方法則是把光分解產物游離,以質譜儀分離出特定質量之離子再偵測其移動動能光譜。此種方法可適用於所有分子。本論文中所架設的儀器,基本上可以從事此二種實驗。但此儀器架設的主要目的是為了從事第二種方法之實驗,希望對所有化學分子之光分解途徑,能有更全盤的瞭解。
本儀器之實驗原理與其他從事此類實驗儀器之原理相同,但是實驗方法上有一些改進,一是可同時收集多個不同質量的離子影像,二是所得之離子影像直接為移動動能能譜與分子束分佈之褶積(convolution),三是可直接測得介穩態(metastable state)起始物之半衰期。
本論文中所從事之實驗主要為苯分子和其衍生物之光分解實驗。實驗上包含了全氘苯(C6D6)、全氘甲苯(C6D5CD3)以及三氟甲苯(C6H5CF3)分子在紫外光193 nm附近之單光子光分解反應。全氘苯以及全氘甲苯分子所有的開環反應(ring opening channel)皆為多光子反應。還有,測得全氘苯、三氟甲苯與苯之介穩態分子之半衰期各為22 μs 、17μs以及 9 μs。
To study the photodissociation process of chemical molecules is important. There are many methods to study the process. Two of them are usually used. One is to study the spectrum of phodissociation products. This method only can be used in few and small size of molecules. The other is to study the available energy distribution of phodissociation products. This method can be used in any molecules. By matching the momentum of two products, the process and the available energy can be precisely detected.
The lifetime and dissociation rate of the hot molecule of parent molecule are detected. The lifetime at 193 nm of hot molecule of C6D6、C6D5CD3 and C6H5CF3 are 22μs、17μs and 9μs. The 193 nm single photon photodissociation products of C6D6、C6D5CD3 and C6H5CF3 are only directly bond breaking products. The ring-opening process of C6D6、C6D5CD3 and C6H5CF3 at 193 nm are all multiphoton process.
封面
目錄
摘要
目錄
圖目錄
表目錄
第一章 緒論
第二章 儀器設計基本原理
2.1 傳統上測量移動動能能譜的光分解儀器之實驗原理
2.2 本論文中測量移動動能能譜的光分解儀器之實驗原理
第三章 實驗儀器之設計
3.1 實驗腔體(Experiment Chamber)
3.1.1 束源腔體(Source Chamber)
3.1.2 主要腔體(Main Chamber)
3.1.3 偵測腔體(Detection Chamber)
3.2 雷射系統(Laser system)
第四章 實驗數據分析方法
4.1 本儀器實驗數據之取法
4.2 實驗數據分析方法
第五章 實驗結果
5.1 實驗條件之設定
5.2 能量分析儀之質量解析度
5.3 全氘苯光分解產物測量以及hot molecule 半衰期之測量
5.4 苯分子在波長193nm及248nm之hot molecule 半衰期之測量
5.5 全氘甲苯分子之光分解實驗結果
5.6 三氟甲苯光分解產物測量及hot molecule 半衰期之測量
第六章 實驗結果之討論
6.1 各分子之生成熱及第一游離能
6.2 各分子介穩態半衰期之比較
6.3 全氘苯光分解實驗結果
6.4 全氘甲苯分子之光分解實驗結果
6.5 三氟甲苯光分解實驗結果
第七章 總結與展望
參考文獻
附錄
A.program pel.m
b.program pe2.m
參考文獻
1. Y. T. Lee, J. D. McDonald, P. R. LeBreton, and D. R. Herschbach, Rev. Sci. Instrum. 40, 1402 (1969).; N. R. Daly, ibid, 31, 264 (1960).
2. A. M. Wodtke and Y. T. Lee, J. Phys. Chem. 89,4744 (1985).
3. X. Zhao, Ph.D. thesis, University of California, Berkeley, 1989.
4. A. G. Suits, P. Heimann, X. Yang, M. Evans, C. Hsu, K. Lu, and Y. T. Lee, Rev. Sci. Instrum. 66, 4841 (1995).
5. Tsai, Shang-Ting; Lin, Chih-Kai; Lee, Yuan T.; Ni, Chi-Kung “Multimass ion imaging detection of photofragment translational spectroscopy”, submitted to Rev. Sci. Instrum.
6. John H. Moore, Christopher C. Davis and Michael A. Coplan, eds., “Building Scientific Apparatus”, Addison-Wesley, New York, 309-310 (1983).
7. W. C. Wiley and I. H. Mclaren, Rev. Sci. Instrum., 26, 1150 (1955).
1. 黃建達, “國立台灣大學化學研究所碩士論文,丙二烯與丙炔紫外光分解反應”, 6-10 (1998).
9. Nakashima, N.; and Yoshihara, K., J. Phys. Chem. 93, 7763-7771 (1989).
10. Eiden, G.C.; and Weisshaar, J.C., J. Phys. Chem. 95, 6194 (1991).
11. Dibeler, V.H.; and Reese, R.M., J. Res. NBS 68A, 409 (1964).
12. Smith, W.L., Proc. Roy. Soc. (London). A300, 519 (1967).
13. Williams, B.A.; and Cool, T.A., J. Am. Chem. Soc. 94, 6358 (1991).
14. Reeher, J.R.; Flesch, G.D.; and Svec, H.J., Org. Mass Spectrom. 11, 154 (1976).
15. Chase, M.W., Jr., J. Phys. Chem. Ref. Data, Monograph 9, 1-1951 (1998).
16. Kelly, R.L., J. Phys. Chem. Ref. Data, 16 (1987).
17. Prosen, E.J.; Gilmont, R.; and Rossini, F.D., J. Res. NBS 34, 65-70 (1934).
18. Lu, K.-T.; Eiden, G.C.; and Weisshaar, J.C., J. Phys. Chem. 96, 9742 (1992).
19. Roth, W.R.; Bohm, M.; Lenhartz, H-W.; and Vogel, E., Angew. Chem. 95, 1011-1012 (1983).
20. Traeger, J.C.; and McLoughlin, R.G., Int. J. Mass Spectrom. Ion Phys. 27, 319 (1978).
21. Martinho Simoes, J.A.; Greenberg, A.; and Liebman, J.F., eds., “Organic Free Radicals”, Blackie Academic and Professional, London, 22-58 (1996).
22. Im, H.S.; Bernstein, E.R., J. Chem. Phys. 95, 6326 (1991).
23. Koenig, T.; and Chang, J.C., J. Am. Chem. Soc. 100, 2240 (1978).
24. Nemeth, G.I.; Selzle, H.L.; and Schlag, E.W., Chem. Phys. Lett. 215, 151 (1993).
25. Roth, W.R.; Adamczak, O.; Breuckmann, R.; Lennartz, H.-W.; and Boese, R., Chem. Ber. 124, 2499-2521 (1991).
26. Bieri, G.; Burger, F.; Heilbronner, E.; and Maier, J.P., Helv. Chim. Acta 60, 2213 (1977).
27. Tsang, W., “Heats of Formation of Organic Free Radicals by Kinetic Methods in Energetics of Organic Free Radicals”, Martinho Simoes, J.A.; Greenberg, A.; Liebman, J.F., eds., Blackie Academic and Professional, London, 22-58 (1996).
28. Butcher, V.; Costa, M.L.; Dyke, J.M.; Ellis, A.R.; and Morris, A., Chem. Phys. 115, 261 (1987).
29. Riveros, J.M.; Ingeman, S.; and Nibbering, N.M.M., J. Am. Chem. Soc. 113, 1053 (1991).
30. Zhang, X.; and Chen, P., J. Am. Chem. Soc. 114, 3147 (1992).
31. Lossing, F.P.; and Traeger, J.C., J. Am. Chem. Soc. 97, 1579 (1975).
32. Lossing, F.P.; and Holmes, J.L., J. Am. Chem. Soc. 106, 6917 (1984).
33. Bieri, G.; Dill, J.D.; Heilbronner, E.; and Maier, J.P., Helv. Chim. Acta 60, 629 (1977).
34. Maier, J.P., Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 20, 638 (1981).
35. Holmes, J.L.; and Lossing, F.P., Title unavailable, Personal communication to S.G. Lias, 1986.
36. Rosenstock, H.M.; McCulloh, K.E.; and Lossing, F.P., Int. J. Mass Spectrom. Ion Phys. 25, 327 (1977).
37. Kohn, D.W.; and Chen, P., J. Am. Chem. Soc. 115, 2844 (1993).
38. Chou, P.K.; and Kass, S.R., J. Am. Chem. Soc. 113, 697-698 (1991).
39. Kiefer, J.H.; Sidhu, S.S.; Kern, R.D.; Xie, K.; Chen, H.; and Harding, L.B., Combust. Sci. Technol. 82, 101-130 (1992).
40. Bieri, G.; Schmelzer, A.; Asbrink, L.; and Jonsson, M., Chem. Phys. 49, 213 (1980).
41. Minsek, D.W.; and Chen, P., J. Phys. Chem. 94, 8399 (1990).
42. Ohno, K.; Okamura, K.; Yamakado, H.; Hoshino, S.; Takami, T.; and Yamauchi, M., J. Phys. Chem. 99, 14247 (1995).
43. Blush, J.A.; and Chen, P., J. Phys. Chem. 96, 4138 (1992).
44. Berkowitz, J.; Ellison, G.B.; and Gutman, D., J. Phys. Chem. 98, 2744 (1994).
45. Shiner, D.; Gilligan, J.M.; Cook, B.M.; and Lichten, W., Phys. Rev. A 47, 4042 (1993).
46. Cox, J.D.; Wagman, D.D.; Medvedev, V.A., “CODATA Key Values for Thermodynamics”, Hemisphere Publishing Corp., New York, 1 (1984).
47. Lide, D.R. (Editor)., “Ionization potentials of atoms and atomic ions in Handbook of Chem. and Phys.”, 10-211 (1992).
48. Scott, D.W.; Douslin, D.R.; Messerly, J.F.; Todd, S.S.; Hossenlopp, I.A.; Kincheloe, T.C.; and McCullough, J.P., J. Am. Chem. Soc. 81, 1015-10 (1959).
49. Peel, J.B.; and Von Nagy-Felsobuki, E.I., J. Mol. Struct. 159, 195 (1987).
50. Lecoultre, J.; Heilbronner, E.; Muller, P.; and Rodriguez, D., Collect. Czech. Chem. Commun. 53, 2385 (1988).
51. Fujisawa, S.; Ohno, K.; Masuda, S.; and Harada, Y., J. Am. Chem. Soc. 108, 6505 (1986).
52. Tsuji, M.; Aizawa, M.; and Nishimura, Y., Chem. Lett. 3, 211 (1995).
53. Buckley, T.J.; Johnson, R.D.; Huie, R.E.; Zhang, Z.; Kuo, S.C.; and Klemm, R.B., J. Phys. Chem. 99, 4879 (1995).
54. Veljkovic, M.V.; Neskovic, O.M.; and Zmbov, K.F., J. Serb. Chem. Soc. 57, 753 (1992).
55. Yokoyama, A.; Zhao, X.; Hintsa, E. J.; Continetti, R. E.; and Lee, Y. T., J. Chem. Phys. 92, 4222 (1990).
56. Tsai, Shang-Ting; Lin, Chih-Kai; Lee, Yuan T.; and Ni, Chi-Kung, “Dissociation rate of hot benzene”, J. Chem. Phys, in press.
57. Hipper, H.; Schubert, V.; Troe, J.; and Wendelken, H., J. Chem. Phys. Lett. 84, 253 (1981).
58. Park, J.; Bersohn, R.; and Oref, I. J., Chem. Phys. 93, 5700 (1990).
59. Fröchtenicht, R. J., Chem. Phys. 102, 4850 (1994).
60. Luther, K.; Troe, J.; and Weitzel, K. L., J. Phys. Chem. 94, 6316 (1990).
61. Brand, U.; Hippler, H.; Lindemann, L.; and Troe, J., J. Phys. Chem. 94, 6305 (1990).
62. Shimada, T.; Ojima, Y.; Nakashima, N.; Izawa, Y.; and Yamanaka, C., J. Phys. Chem. 96, 6298 (1992).
63. Lange, S.; Luther, K.; Rech, T.; Schmoltner, A. M.; Troe, J., J. Phys. Chem. 78, 6509 (1994).
64. Fröchtenicht, R.; and Hartmann, M., Chem. Phys. Lett. 250, 209 (1996).
65. M. Mebel, A. H. H. Chang, and S. H. Lin, “Potential energy surface of benzene: isomerization and dissociation pathways”, in The 8th Asia Chemical Congress.
66. J. K. Foote, M. H. Mallon, and J. N. Pitts. Jr., J. Am. Chem. Soc. 88, 3698 (1966).
67. K. Shindo, and S. Lipsky, J. Chem. Phys. 45, 2292 (1966).
68. D.C. Astholz, J. Troe, and W. Wieters, J. Chem. Phys. 70, 5107 (1979).
69. H. Hippler, ch. Riehn, J. Troe, and K,-M. Weitzel, J. Phys. Chem. 94, 6321 (1990).
70. R. J. Brudzynski, Ph.D. thesis, University of California, Berkeley, 1987.
71. Tsai, Shang-Ting; Lin, Chih-Kai; Lee, Yuan T.; and Ni, Chi-Kung, “Photodissociation of benzotrifluoride at 193 nm”, accepted by J. Phys. Chem.
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