分会

第四十八分会：化学动力学

摘要

CS2分子与CO2、OCS分子都是16价电子的等电子体，都具有复杂的激发态势能面，CS2更是研究分子复杂势能面上波包演化的模型体系。研究CS2分子的光解过程有助于我们理解CS2分子复杂电子激发态势能面的拓扑结构及其演化、星际中CS、S2碎片的来源以及大气中硫元素的循环过程。 作者依托大连相干光源(Dalian Coherent Light Source, DCLS)，利用时间切片离子速度成像(TS-VMI)装置对CS2分子在UV波段的双光子光解和VUV波段的单光子光解动力学展开研究，首次在实验上直接观测到了C+S2产物通道[1]，成功解释了星际中的S2是来源于母体分子CS2的辐射解离碎片；另外，我们通过逐步降低激发光子的能量，从实验上推断出C+S2产物通道的解离阈值波长应在167nm左右，修正了此前Fournier等人[2]报道的157.7nm；还有，我们观测到S+CS产物通道信号量非常大[3]，表明高层大气中CS2分子极易受太阳辐射解离，产生的S原子将参与到大气成分的循环演化当中，比如形成酸雨等。 实验上，通过1+1’(VUV+Visible)阈值电离技术+分光设计，对S原子和C原子产物进行探测，离子速度影像显示伴生产物S2和CS分子具有清晰的振动分辨，进一步分析产物的速度分布和空间角分布，发现二者都是高度振动激发的，而转动温度适中，各向异性参数β值显示产物碎片散射有轻微的空间各项异性。结合理论计算[4]，我们给出了CS2分子合理的解离机理：无论单光子还是双光子激发，当激发光子能量≥7.08eV时，基态线型CS2分子被激发到1B2(21Σ+)电子激发态上，通过自旋-轨道耦合或者振动耦合，在沿SC-S键长坐标较大的地方，断键生成S+CS产物；另一方面，通过构型转换到线型CSS分子，沿C-SS键长坐标解离生成C+S2产物。

关键词

光解;CS2;自由电子激光

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