Thông tin tài liệu
BË GIO DƯC V O TO TR×ÍNG I HÅC S× PHM TPHCM KHOA VT Lị V TH THANH HìèNG KHO ST SÜ TIN HÂA CÕA B SÂNG DAO ËNG HT NH
N BNG LASER MNH XUNG CÜC NGN KHÂA LUN TÈT NGHIP I HC CHUYN NGNH: Sì PHM VT Lị TP HÇ CH MINH 04/2019 Luan van BË GIO DƯC V O TO TR×ÍNG I HÅC S× PHM TPHCM KHOA VT Lị V TH THANH HìèNG KHO ST Sĩ TIN HÂA CÕA B SÂNG DAO ËNG HT NH
N BNG LASER MNH XUNG CÜC NGN KHÂA LUN TÈT NGHIP I HÅC CHUYN NGNH: Sì PHM VT Lị M NGNH: 102 GING VIN HìẻNG DN TS PHAN TH NGC LOAN TP Hầ CH MINH 04/2019 Luan van Líi c£m ìn "Kh£o sĂt sỹ tián hõa cừa bõ sõng dao ởng hÔt nhƠn bơng laser mÔnh xung cỹc ngưn"l à ti khõa luên tốt nghiằp cừa tổi tÔi trữớng Ôi hồc Sữ PhÔm TPHCM hon thnh luên vôn ny, tổi xin gỷi lới cÊm ỡn chƠn thnh nhĐt án TS Phan Th Ngồc Loan (GiÊng viản Ôi hồc Sữ phÔm TP.HCM) v Th.S Nguyạn Th HiÃn (NCS Trữớng Ôi hồc Khoa hồc Tỹ nhiản - Ôi hồc quốc gia TP.HCM) Dũ bên rởn cổng tĂc v nghiản cựu, hai cổ văn luổn dnh thới gian quỵ bĂu cừa mẳnh trỹc tiáp hữợng dăn v giúp tổi hon thiằn khõa luên Nhúng ki¸n thùc v kinh nghi»m tø cỉ l kho tng vổ giĂ m tổi khõ cõ th tẳm ữủc bĐt cự nỡi Ơu Mởt lƯn nỳa, tổi chƠn th nh c£m ìn hai cỉ v chóc hai cỉ ln cõ thêt nhiÃu sực khọe, vỳng tin vợi nghà Xin gỷi lới cÊm ỡn sƠu sưc án quỵ thƯy cổ Khoa Vêt Lỵ - Ôi hồc Sữ PhÔm TPHCM  tên tƠm giÊng dÔy tổi suốt quÂng thới gian Ôi hồc Xin cÊm ỡn gia ẳnh v bÔn b, nhỳng ngữới  luổn cÔnh v giúp ï tỉi måi ho n c£nh, ln ëng vi¶n tỉi vỳng tin vợi tữỡng lai KhoÊng thới gian lm khõa luên ny vổ ỵ nghắa vợi tổi vẳ tổi  t rĐt nhiÃu niÃm tin vo nõ Tuy nhiản, vợi kinh nghiằm thỹc tiạn cỏn ẵt, khõa luên khổng trĂnh khọi nhỳng thiáu sõt, tổi rĐt mong nhên ữủc nhỳng gõp ỵ v ch bÊo tứ quỵ thƯy cổ khõa luên hon thiằn hỡn Tp Hỗ Chẵ Minh, thĂng 04, nôm 2019 Sinh viản Vó Th Thanh Hữỡng Luan van Mưc lưc Trang Danh s¡ch h¼nh v³ ii Danh sĂch bÊng biu iii Lỵ thuyát và sỹ tián hõa cừa bõ sõng hÔt nhƠn 1.1 Sỹ tián hõa cừa hÔt chuyn ởng tỹ 1.2 Sü ti¸n hâa cừa hÔt chuyn ởng hố thá iÃu hỏa 1.2.1 H m sâng theo thới gian cừa hÔt dao ởng hố thá i·u háa 1.2.2 Nguyản lỵ Franck-Condon 1.3 Ph÷ìng ph¡p thíi gian £o 12 Kh£o s¡t sü ti¸n hâa theo thíi gian cõa bâ sâng dao ởng hÔt nhƠn 14 2.1 KhÊo sĂt sỹ tián hõa theo thới gian cừa hÔt chuyn ởng tỹ 14 2.2 Kh£o s¡t sü ti¸n hâa theo thới gian cừa hÔt chuyn ởng hố thá i·u háa 16 2.3 Sỹ tián hõa cừa bõ sõng hÔt nhƠn phƠn tỷ oxy, trữớng hủp thá thỹc 20 Ti liằu tham kh£o 26 i Luan van Danh s¡ch h¼nh v³ Trang Hẳnh 1.1: Nguyản lỵ Franck-Condon 11 H¼nh 2.1: Bâ sâng cõa hÔt chuyn ởng tỹ H¼nh 2.2: ở rởng cừa bõ sõng cừa hÔt chuyn ởng tü H¼nh 2.3: ữớng cong thá nông phƠn tỷ cừa hÔt chuyn ởng hè 15 th¸ i·u háa 17 16 Hẳnh 2.4: Thá nông iÃu háa cõa ph¥n tû oxy v h m sâng dao ëng cừa hÔt nhƠn phƠn tỷ oxy trÔng thĂi cỡ b£n n=0 18 H¼nh 2.5: H m sâng dao ëng cõa ion oxy ùng vỵi n=0 H¼nh 2.6: H m sâng dao ëng cõa ion oxy ùng vỵi n=1 H¼nh 2.7: Biản ở dao ởng hÔt nhƠn ion oxy chuyn ởng th¸ 19 i·u háa 21 Hẳnh 2.8: Thá nông phƠn tỷ oxy v cĂc mực nông lữủng H¼nh 2.9: H» sè âng gâp Franck-Codon Hẳnh 2.10: Biản ở dao ởng hÔt nhƠn 22 ii Luan van 19 22 24 Danh s¡ch b£ng biºu Trang B£ng 1.1: C¡c tham sè cõa ph¥n tû kali v ion K2 + [22] BÊng 1.2: Hằ số Franck-Condon ối vợi phƠn tû kali (n=0) bà ion 10 hâa th nh ion 12 B£ng 2.1: C¡c tham sè cõa ph¥n tû oxy v ion O2+ B£ng 2.2: H» sè Franck-Condon cõa cõa phƠn tỷ oxy chuyn ởng 17 hố thá iÃu háa bà ion hâa th nh ion 20 B£ng 2.3: H» sè Franck-Condon cõa cõa ph¥n tû oxy b ion hõa thnh ion trữớng hủp thá thỹc iii Luan van 23 Mð ¦u Laser (Light Amplification by Stimulation Emission of Radiation - Khuách Ôi Ănh sĂng bơng bực xÔ c÷ïng bùc) âng vai trá quan trång íi sèng nõi chung v vêt lỵ nõi riảng Theo thới gian, chi·u d i xung c ng ÷đc rót ngn, v c÷íng ë cng ữủc tông cao Khi chiáu chũm laser xung cỹc ngưn vo nguyản tỷ, phƠn tỷ thu ữủc thổng tin cĐu trúc ởng cừa nõ dỹa trản cĂc hiằu ựng phi tuyán xÊy theo thới gian Trản cỡ s õ, cõ th nghiản cựu ữủc cĐu trúc phƠn tỷ, nguyản tỷ vợi ở phƠn giÊi thới gian cao [1] Laser xung cng ngưn thẳ quĂ trẳnh thu ữủc cĂc hi»u ùng theo khỉng - thíi gian c ng nhä N«m 1960, Theodore Maiman chá tÔo laser Ưu tiản, tÔi thẵ nghiằm Hughes Laboratory Malibu, California Laser hỗng ngåc cõa Maiman ph¡t c¡c xung ¡nh s¡ng ä kát hủp, cữớng ở mÔnh cõ bữợc sõng 694 nm [2] PhĂt minh bữợc Ưu cừa Maiman dăn án cĂc cổng trẳnh nghiản cựu chá tÔo laser cữớng ở cao, xung cỹc ngưn Nôm 1964 giÊi Nobel Vêt lỵ ữủc trao cho ba nh Vêt lỵ - Nikolai Gennadeivich Basov, Aleksandr Mikhalovich Prokhorov (Nga) v Charles Hard Townes (Mÿ) - và nhỳng kát quÊ nghiản cựu cỡ bÊn lắnh vỹc Vêt lỵ thỹc nghiằm - tÔo xung laser cĐp pico giƠy [3] Nôm 1998, chiÃu di xung ữủc rút ngưn án cĐp femto giƠy [4] Khổng dứng lÔi õ, nhỳng nôm Ưu tiản cừa thá k XXI chiÃu di xung cng ữủc rút ngưn hỡn nỳa, nôm 2006, ở di xung Ôt 130 atto giƠy [5] án nôm 2008, ở di xung laser Ôt 80 atto giƠy [6] N«m 2017, xung laser câ chi·u d i 53 atto giƠy [7] Ch vỏng hỡn nỷa thá k, chiÃu di xung  ữủc rút ngưn i rĐt nhiÃu Song song vợi quĂ trẳnh rút ngưn chiÃu di xung, cĂc nh khoa hồc cỏn tẳm cĂch nƠng cao cữớng ở cõa chịm laser Khi sû dưng laser c÷íng ë cao, cĂc hiằu ựng phi tuyán xÊy cung cĐp Ưy ừ thổng tin cĐu trúc hÔt nhƠn nguyản tỷ, phƠn tỷ Tứ nhỳng thêp niản 80 cừa thá k XX, cữớng ở laser khoÊng 1016 W/cm2 1021 W/cm2 [811] Nôm 2008, sau quĂ trẳnh nƠng cao cữớng ở chũm laser, laser cõ cữớng ở ì 1022 W/cm2 [12] án nôm 2012, cữớng ở laser cao nhĐt văn Luan van trẳ khoÊng 1022 W/cm2 [13] Khi chiáu chũm laser cữớng ở cao xung cỹc ngưn vo nguyản tỷ hay phƠn tỷ, cĂc hiằu ựng quang phi tuyán xÊy ữủc giÊi thẵch theo "Mổ hẳnh ba bữợc Lewenstein"[14] Theo õ, bữợc Ưu tiản, electron b xuyản ngƯm qua vũng nông lữủng liản tửc (hiằu ựng ion hõa xuyản ngƯm), phƠn tỷ, nguyản tỷ tứ trÔng thĂi trung hỏa s chuyn sang ion Bữợc thự hai, electron ữủc gia tèc i»n tr÷íng cõa laser Ci cịng, electron quay và v tĂi va chÔm vợi ion mà é bữợc ci cịng n y, câ thº thu ÷đc sâng i·u háa bêc cao (High - order Hamornic Generation - viát tưt l HHG), hoc thu ữủc phờ tĂn xÔ electron gƠy bði laser (Laser Induced Electron Diffraction - vi¸t tt l LIED) LIED mang lÔi nhiÃu ựng dửng, tứ õ trẵch xuĐt thổng tin cĐu trúc nguyản tỷ, phƠn tỷ Nôm 1996, cổng trẳnh nghiản cựu LIED lƯn Ưu tiản ữủc cổng bố, LIED ữủc xem l cổng cử mợi thôm dỏ ởng lỹc hồc phƠn tỷ, sỷ dửng laser vợi cữớng ở cao (lợn hỡn 1013 W/cm2 ), xung cüc ngn (cï femto gi¥y) [15] C¡c cổng trẳnh sau õ tiáp tửc phƠn tẵch quĂ trẳnh tĂn xÔ electron lản ion mà v thu ữủc nhỳng kát quÊ quan trồng Moritz Meckel nhõm nghiản cựu sỷ dửng laser kẵch thẵch phƠn tỷ lm nõ chuyn sang ion Sau mët kho£ng thíi gian, electron quay và tĂi va chÔm vợi hÔt nhƠn mà, sỹ phƠn bố ởng lữủng cừa electron mang lÔi thổng tin xĂc suĐt tỗn tÔi cừa hÔt nhƠn, hay nõi khĂc i l thổng tin và hÔt nhƠn phƠn tỷ [16] Nôm 2011, M.Peters cịng cëng sü sû dưng LIED º thu nhên thổng tin và khoÊng cĂch liản hÔt nhƠn cừa phƠn tỷ CO2 khổng gian [17] Nôm 2012, Cosmin v nhõm nghiản cựu tián hnh sỷ dửng laser (chu ký cù tia hỗng ngoÔi) ion hõa phƠn tỷ O2 v N2 ghi hẳnh Ênh sỹ phƠn ly theo thới gian cừa hai phƠn tỷ ny (trong õ, phữỡng phĂp ny sỷ dửng ở nhÔy khoÊng 0.1 angstrom o ë dàch chuyºn cõa cõa ph¥n tû oxy v thíi gian l fs) [18] N«m 2016, B Wolter v cởng sỹ  chửp lÔi Ênh sỹ phƠn ly theo thới gian cừa phƠn tỷ phực tÔp hỡn - phƠn tû acetylen C2 H2 , fs sau bà ion hõa [19] Nhỳng kát quÊ trản cho thĐy LIED cung cĐp thổng tin cĐu trúc phƠn tỷ mởt cĂch chẵnh xĂc, nhiản nhỳng nghiản cựu ny ch xt án tĂn xÔ cừa electron nõ quay và tĂi kát hủp vợi hÔt nhƠn mà m khổng xt án Ênh hững cừa dao ởng hÔt nhƠn lản sỹ tĂi va chÔm cừa electron trản ion mà, hay tẵn hiằu phê LIED Theo mỉ h¼nh Quantitative Rescattering (QRS), phê LIED cõ th ữủc tĂch thnh hai thnh phƯn, bõ sõng electron tĂn xÔ v cĂc thổng số cừa laser (c÷íng Luan van ë, chi·u d i xung ) v thnh phƯn DCS (differential cross sections) phử thuởc cĐu trúc phƠn tỷ [20] Do õ, cƯn khÊo sĂt Ênh hững cừa dao ởng hÔt nhƠn lản phờ LIED, hay cử th hỡn, lản DCS cừa quĂ trẳnh tĂn xÔ electron trản ion phƠn tỷ Khi phƠn tỷ trung hỏa b ion hõa thnh ion bi laser, trÔng thĂi dao ởng hÔt nhƠn l chỗng chêp cừa nhiÃu trÔng thĂi khĂc vợi hằ số õng gõp tuƠn theo nguyản lỵ Franck-Condon Hỡn nỳa, bõ sõng hÔt nhƠn b tián hõa theo thới gian trữợc electron quay và tĂi va chÔm vợi hÔt nhƠn mà iÃu ny Ênh hững án biản ở dao ởng hÔt nhƠn v õ, Ênh hững án biản ở tĂn xÔ cừa electron trản ion mà, tực Ênh hững tợi DCS cừa ion phƠn tỷ, tứ õ Ênh hững án phờ LIED Nôm 1968, Blinder tián hnh nghiản cựu sỹ tián hõa theo thới gian trữớng hủp hÔt chuyn ởng tỹ [21] Nôm 2010, Olaoy ti¸n h nh kh£o s¡t sü ti¸n hâa cõa bõ sõng dao ởng hÔt nhƠn phƠn tỷ kali b ion hõa thnh ion  cõ mởt số kát quÊ quan trồng [22] Tuy nhiản, cĂc cổng trẳnh ny ch tián hnh nghiản cựu sỹ tián hõa theo thới gian trữớng hủp hÔt chuyn ởng ỡn giÊn, m chữa tián hnh khÊo sĂt phƠn tỷ dao ởng chẵnh thá nông cừa nõ Trản cỡ s õ, chúng tổi quyát nh nghiản cựu tham số dao ởng hay biản ở dao ởng hÔt nhƠn Ơy l cỡ s ban Ưu chúng tổi tián hnh nhỳng nghiản cựu tiáp theo và Ênh hững cừa dao ởng hÔt nhƠn lản DCS cừa quĂ trẳnh tĂn xÔ electron trản ion ph¥n tû, v phê LIED Do â, chóng tỉi chån à ti khõa luên l "khÊo sĂt sỹ tián hõa cừa bõ sõng dao ởng hÔt nhƠn bơng laser mÔnh xung cüc ngn." Mưc ti¶u °t l kh£o s¡t sỹ tián hõa cừa bõ sõng dao ởng hÔt nhƠn bơng laser mÔnh xung cỹc ngưn Ưu tiản, phƠn tỷ trung háa dao ëng ð mùc cì b£n t÷ìng t¡c vợi laser Lúc ny electron b ion hõa, phƠn tỷ trung hỏa chuyn thnh ion v hÔt nhƠn trÔng thĂi chỗng chêp cừa nhiÃu trÔng thĂi dao ởng khĂc Bõ sõng dao ởng hÔt nhƠn s tián hõa theo thíi gian, â, chóng tỉi s³ nghi¶n cùu sü lan truy·n theo thíi gian cõa bâ sâng dao ởng hÔt nhƠn cừa ion phƠn tỷ Ôt ữủc mửc tiảu  à ra, chúng tổi phÊi hon thnh nhỳng nhiằm vử sau Ưu tiản, chúng tổi s tián h nh kiºm chùng sü ti¸n hâa cõa bâ sâng cĂc trữớng hủp ỡn giÊn, trữớng hủp hÔt chuyn ởng tỹ do, v trữớng hủp hÔt chuyn ởng thá i·u háa Sau â, chóng tỉi s³ ti¸n h nh kh£o sĂt sỹ tián hõa cừa bõ sõng dao ởng hÔt nhƠn nõ dao ởng chẵnh thá nông phƠn Luan van tỷ cừa nõ Luên vôn ny bao gỗm hai chữỡng, khổng k án phƯn m Ưu v kát luên Trong chữỡng 1, chúng tổi s trẳnh by lÔi lỵ thuyát và sỹ tián hõa cừa bõ sõng theo thới gian  ữủc cổng bố cĂc cổng trẳnh trữợc Ơy é Ơy, chúng tổi xt trữớng hủp ỡn giÊn nhĐt l hÔt chuyn ởng tỹ do, v hÔt b giam hố thá iÃu hỏa Hỡn nỳa, trÔng thĂi dao ởng hÔt nhƠn l chỗng chêp cừa tĐt cÊ cĂc trÔng thĂi ỡn l, tuƠn theo nguyản lỵ Franck-Condon, nản chúng tổi s trẳnh by lÔi và nguyản lỵ ny dÔng tờng quĂt nhĐt Khi  cõ hm sõng hÔt nhƠn v hằ số Franck-Condon chúng tổi s tián hnh xt án biản ở dao ởng hÔt nhƠn Trong chữỡng chúng tổi s kim chựng sü ti¸n hâa theo thíi gian cõa bâ sâng dao ởng hÔt nhƠn tứ trữớng hủp ỡn giÊn nhĐt - hÔt chuyn ởng tỹ é Ơy, chúng tổi s kh£o s¡t bâ sâng dao ëng theo thíi gian v khổng gian, tiáp õ tẵnh án ở rởng cừa bõ sâng theo thíi gian Sau cịng, chóng tỉi s³ ti¸n hnh nghiản cựu sỹ tián hõa cừa bõ sõng hÔt nhƠn phƠn tỷ theo thới gian hai trữớng hủp, Ưu tiản giÊ thiát rơng thá nông phƠn tỷ cõ dÔng dao ởng iÃu hỏa Trữớng hủp thự hai, l thá nông thỹc cừa phƠn tỷ oxy ữủc mổ hẳnh hâa tø ph¦n m·m hâa håc Gaussian Ci cịng l phƯn kát luên nhỳng iÃu chúng tổi  lm ữủc v hữợng phĂt trin cừa à ti, cÔnh õ l phƯn ti liằu tham khÊo Luan van Chữỡng Kh£o s¡t sü ti¸n hâa theo thíi gian cõa bõ sõng dao ởng hÔt nhƠn Trong chữỡng ny, chúng tổi s kim chựng kát quÊ cừa cổng trẳnh [21] cho hÔt chuyn ởng tỹ do, v bi toĂn hÔt nhƠn dao ởng hố thá iÃu hỏa [22], ¡p dưng cho ph¥n tû oxy Sau â, chóng tỉi ti¸n h nh kh£o s¡t sü ti¸n hâa cõa bâ sâng dao ởng hÔt nhƠn cừa phƠn tỷ oxy trữớng hđp th¸ thüc 2.1 Kh£o s¡t sü ti¸n hâa theo thới gian cừa hÔt chuyn ởng tỹ HÔt chuyn ởng tỹ l trữớng hủp ỡn giÊn nhĐt ti¸n h nh kh£o s¡t sü ti¸n hâa cõa bâ sâng theo thíi gian Düa v o biºu thùc gi£i t½ch (1.6) cừa hm sõng hÔt chuyn ởng tỹ do, Ưu tiản chúng tổi tián hnh v bõ sõng cừa hÔt chuyn ëng tü theo thíi gian º nhªn x²t sü thay êi cõa nâ Sau â, chóng tỉi s³ ti¸n hnh tẵnh án ở rởng cừa bõ sõng hÔt chuyn ởng tỹ Biu thực hm sõng cừa hÔt chuyn ởng tỹ cõ dÔng nhữ (1.6) Chúng tổi tián hnh khÊo sĂt hằ ỡn v nguyản tỷ ~ = m = ω = a = Trong â a l tham sè ë rëng cõa bâ sâng ψ(x, t) = 2a 1/4 π q 1+ e − ax2 ~at 1+ 2im 2i~at m Hẳnh 2.1 Trẳnh by bõ sõng cừa hÔt chuyn ởng tỹ tÔi cĂc thới im khĂc TÔi thới im ban Ưu (t=0 a.u.) chúng tổi nhên thĐy xĂc suĐt tỗn tÔi cừa hÔt têp trung lƠn cên kho£ng tø (-2 a.u.,2 a.u.) Khi thíi gian t=1 a.u x¡c 14 Luan van H¼nh 2.1: Bâ sâng cõa hÔt chuyn ởng tỹ suĐt tỗn tÔi cừa hÔt tªp trung kho£ng (-4 a.u.,4 a.u.) Khi thíi gian cng tông, xĂc xuĐt tỗn tÔi cừa hÔt lan rởng ton bở vũng khổng gian biát chẵnh xĂc theo thới gian, bõ sõng b tián hõa nhữ thá no, chúng tổi s tián hnh tẵnh toĂn ở rëng cõa bâ sâng theo thíi gian H¼nh 2.2 biºu diạn ở rởng cừa bõ sõng theo thới gian vợi ở rởng ban Ưu a khĂc Chúng tổi thĐy rơng, ở rởng cừa bõ sõng tông t lằ vợi bẳnh phữỡng theo thới gian 15 Luan van Hẳnh 2.2: ở rởng cừa bõ sõng cừa hÔt chuyn ởng tỹ 2.2 Kh£o s¡t sü ti¸n hâa theo thíi gian cừa hÔt chuyn ởng hố thá iÃu hỏa Sau khÊo sĂt trữớng hủp ỡn giÊn nhĐt l hÔt chuyºn ëng tü do, chóng tỉi s³ ti¸n h nh kh£o sĂt chuyn ởng cừa hÔt b giam hố thá iÃu hỏa Trong phƯn ny, chúng tổi s tián hnh giÊi số tẳm hm sõng cừa phƠn tỷ oxy v ion cõa nâ, ti¸p theo, chóng tỉi s³ ti¸n hnh tẵnh hằ số Franck-Condon Cuối l tẵnh án biản ở dao ởng hÔt nhƠn ion phƠn tỷ oxy B£ng 2.1 tr¼nh b y c¡c thỉng sè m chóng tỉi sû dưng º t½nh to¡n 16 Luan van B£ng 2.1: C¡c tham sè cõa ph¥n tû oxy v ion O2+ Ôi lữủng Kẵ hiằu GiĂ tr ở hửt khèi (reduced mass) µ 14587.3822 a.u ë l»ch tø trẵ cƠn bơng O2 án O2+ s 0.18748 a.u TƯn số dao ởng hÔt nhƠn phƠn tỷ O2 O2 0.00719901063 a.u TƯn số dao ởng hÔt nhƠn O2+ [26] O2+ 0.0047039115 a.u Hm sõng dao ởng cừa hÔt nhƠn phƠn tỷ oxy ữủc giÊi số bơng nguỗn code cừa nhõm khoa Vêt lỵ - Trữớng Ôi hồc Sữ phÔm Tp.HCM dỹa trản phữỡng phĂp thới gian Êo [25] Kát quÊ cĂc mực nông lữủng dao ởng cừa hÔt nhƠn ữủc trẳnh by trản Hẳnh 2.3 Chúng tổi giÊ thiát ban Ưu hÔt nhƠn oxy trÔng thĂi cỡ bÊn ựng vợi (n=0) Trong õ, v trẵ cƠn bơng cừa phƠn tỷ oxy v ion cừa nõ lằch mởt oÔn s = 0.18748 a.u Sau bà ion hâa, ph¥n tỷ oxy trÔng thĂi trung hỏa tr thnh ion, sỷ Hẳnh 2.3: ữớng cong thá nông phƠn tỷ cừa hÔt chuyn ởng hố thá iÃu hỏa 17 Luan van Hẳnh 2.4: Thá nông iÃu hỏa cừa phƠn tỷ oxy v hm sõng dao ởng cừa hÔt nhƠn phƠn tỷ oxy trÔng thĂi cỡ bÊn n=0 dửng nguỗn code cừa nhõm khoa Vêt lỵ trữớng Ôi hồc Sữ phÔm TP.HCM, chúng tổi  tẵnh ữủc hm sõng dao ởng cừa hÔt nhƠn ion oxy trÔng thĂi cỡ bÊn v cĂc trÔng thĂi kẵch thẵch khĂc Trản Hẳnh 2.4, chúng tổi trẳnh by mởt số trÔng thĂi cõa ion oxy Khi ph¥n tû oxy bà ion hâa thnh ion, hÔt nhƠn dao ởng vợi trÔng thĂi l chỗng chêp cừa cĂc trÔng thĂi dao ởng khĂc vỵi h» sè âng gâp Cn tùc h» sè Franck-Condon Hằ số Cn ữủc tẵnh theo cổng thực (1.17) vợi hm sõng phƠn tỷ trung hỏa v ion  ữủc tẵnh bơng phữỡng phĂp thới gian Êo Kát quÊ ữủc trẳnh by trản BÊng 2.2 PhƠn tỷ oxy trÔng thĂi cỡ bÊn, b kẵch tẵch thnh ion thẳ xĂc suĐt tẳm thĐy trÔng thĂi kẵch thẵch thự l lợn nhĐt, cĂc trÔng thĂi cao hỡn nỳa, xĂc suĐt tẳm thĐy hÔt giÊm dƯn Hằ số Cn gỗm cÊ phƯn thỹc v phƯn Êo, nhiản, phƯn Êo rĐt nhọ so vợi phƯn thỹc, nản chúng tỉi bä qua º kh£o s¡t sü ti¸n hâa cõa bõ sõng dao ởng hÔt nhƠn, chúng tổi tián hnh 18 Luan van H¼nh 2.5: H m sâng dao ëng cõa ion oxy ựng vợi n=0 Hẳnh 2.6: Hm sõng dao ëng cõa ion oxy ùng vỵi n=1 19 Luan van B£ng 2.2: H» sè Franck-Condon cõa cõa ph¥n tû oxy chuyºn ëng hè th¸ i·u háa bà ion hõa thnh ion TrÔng thĂi Cn - phƯn thỹc 0.364844 0.484649 0.401018 -0.224594 0.076389939 0.003263364 -0.01285053 -0.007086908 -0.0008074774 -0.001046993 10 0.0006045107 tẵnh án biản ở dao ởng theo thới gian Biản ở dao ởng ữủc tẵnh bơng cổng thực Z < x >= ψ ∗ (x, t)x2 ψ(x, t)dx Hẳnh 2.7 cho thĐy biản ở dao ởng cõ dÔng cõa h m i·u háa theo thíi gian Bi¶n ë dao ởng giÊm dƯn, hay nõi khĂc i, tÔi thới im ban Ưu, sau b ion hõa thnh ion, biản ở dao ởng l lợn nhĐt Dao ởng lp lÔi sau méi chu k¼ T = 2π = 1335.736287a.u ω 2.3 Sỹ tián hõa cừa bõ sõng hÔt nhƠn phƠn tỷ oxy, trữớng hủp thá thỹc khÊo sĂt sỹ tián hõa cừa bõ sõng dao ởng hÔt nhƠn phƠn tỷ oxy xt trữớng hủp thá thỹc Chúng tổi bưt Ưu tứ viằc mổ tÊ thá nông thỹc cừa oxy v 20 Luan van Hẳnh 2.7: Biản ở dao ởng hÔt nhƠn ion oxy chuyn ởng thá iÃu háa ion oxy, sau â t¼m h m sâng dao ëng hÔt nhƠn Tiáp theo chúng tổi s tẵnh hằ số Franck-Condon v cuối l tẵnh án biản ở dao ởng hÔt nhƠn ion phƠn tỷ Thá nông phƠn tỷ oxy v ion oxy ữủc mổ tÊ bơng phƯn mÃm Gaussian, kát quÊ ữủc hin th trản Hẳnh 2.8 é Ơy, chúng tổi ch xt phƠn tỷ oxy trÔng thĂi cỡ bÊn V trẵ thĐp nhĐt cừa ion phƠn tỷ v phƠn tỷ lằch mởt oÔn s ữủc biạu diạn trản hẳnh Chúng tổi sỷ dửng nguỗn code cừa nhõm Vêt lỵ - Trữớng Ôi hồc Sữ phÔm TP.HCM dỹa trản phữỡng phĂp thới gian Êo [25], tẵnh hm sõng v nông lữủng dao ởng cừa phƠn tû v ion ph¥n tû, sau câ h m sâng phƠn tỷ v ion phƠn tỷ, chúng tổi tián hnh tẵnh án hằ số Franck-Condon Hằ số Franck-Condon ữủc biu diạn dữợi bÊng BÊng 2.3, õ, chúng tổi tẵnh toĂn cho hÔt phƠn tỷ oxy v ion O2+ dao ởng chẵnh thá nông phƠn tỷ cừa nõ, v kát quÊ cổng trẳnh [27] xt phƠn tỷ v ion dao ởng thá Morse Thá nông cừa phƠn tỷ oxy v ion cừa nõ tữỡng ối giống vợi thá Morse, õ, chúng tổi tián hnh so sĂnh vợi kát quÊ tẵnh ữủc Khi phƠn tỷ trung hỏa b 21 Luan van Hẳnh 2.8: Thá nông phƠn tỷ oxy v cĂc mực nông lữủng Hẳnh 2.9: H» sè âng gâp Franck-Codon 22 Luan van ion hâa thnh ion, xĂc suĐt hÔt nhƠn dao ởng trÔng thĂi n=1 l lợn nhĐt, kát quÊ phũ hủp giỳa cổng trẳnh [27] v kát quÊ cừa chúng tổi Hẳnh 2.9 biu diạn kát quÊ tẵnh toĂn ữủc, phƠn tû trung háa bà ion hâa th nh ion, x¡c su§t tẳm thĐy hÔt trÔng thĂi n=1 l lợn nhĐt, ùng vỵi h» sè âng gâp l 0.38389 H» sè giÊm dƯn cĂc mực nông lữủng cao hỡn Sau t½nh to¡n h» sè âng gâp Cn chóng tỉi tián hnh tẵnh án biản BÊng 2.3: Hằ số Franck-Condon cõa cõa ph¥n tû oxy bà ion hâa th nh ion trữớng hủp thá thỹc TrÔng thĂi n Cn khõa luªn Cn 0.257035 0.23545 0.383893 0.39021 0.0377859 0.26277 0.280996 0.09197 0.166163 0.01771 0.079897 0.00182 0.031534 0.00008 0.010209 0.00000 0.002688 0.00000 0.000559 0.00000 10 0.00009 0.00000 ở dao ởng hÔt nhƠn Chúng tổi nhên thĐy biản ở dao ởng hÔt nhƠn ữủc biu diạn Hẳnh 2.10 cõ dÔng cừa mởt hm iÃu hỏa khĂ giống vợi chuyn ởng cừa hÔt thá iÃu hỏa Tuy nhiản, theo thới gian, biản ở cỹc Ôi giÊm dƯn Nguyản nhƠn l thá nông phƠn tỷ oxy b mĐt tẵnh iÃu hỏa, nản biản ở cỹc Ôi giÊm dƯn theo thới gian 23 Luan van Hẳnh 2.10: Biản ở dao ởng hÔt nhƠn 24 Luan van Kát luên Trong luên vôn ny, vợi tản à ti l KhÊo sĂt sỹ tián hõa cừa bõ sõng dao ởng hÔt nhƠn bơng laser mÔnh xung cỹc ngưn, chúng tổi  Ôt ữủc mởt số kát quÊ sau - KhÊo sĂt ữủc sỹ tián hõa cừa bõ sõng hÔt nhƠn cĂc trữớng hủp hÔt chuyn ởng tỹ do, hÔt chuyn ởng hố thá iÃu hỏa, - KhÊo sĂt v tẵnh toĂn ữủc tham số dao ởng cừa hÔt nhƠn phƠn tỷ trung hỏa bà ion hâa th nh ion, - Nhªn x²t v gi£i thẵch ữủc cĂc kát quÊ Â tẵnh toĂn, ối vợi phƠn tỷ oxy Vêy, luên vôn hon thnh ữủc mửc tiảu à ra, nhiản, luên vôn ny, chúng tổi ch mợi xt án phƠn tỷ trung hỏa dao ëng ð mùc cì b£n bà ion hâa th nh ion m chữa xt án cĂc mực nông lữủng cao hỡn Bản cÔnh õ, chúng tổi ch mợi xt án phƠn tỷ oxy m chữa xt án cĂc phƠn tỷ phực tÔp hỡn 25 Luan van Ti liằu tham khÊo [1] Dieter, Laser Processing and Chemistry, Springer, vol 3, pp 47, 2000 [2] T Maiman, Stimulated Optical Radiation in Ruby, Nature, vol 187, pp 493 494, 1960 [3] A J Gross and T R Herrmann, History of lasers, World journal of urology, vol 25, no 3, pp 217220, 2007 [4] A Assion, T Baumert, M Bergt, et al., Control of chemical reactions by feedback-optimized phase-shaped femtosecond laser pulses, Science, vol 282, no 5390, pp 919922, 1998 [5] G Sansone, E Benedetti, F Calegari, et pulses, Science, al., Isolated single-cycle attosecond vol 314, no 5798, pp 443446, 2006 [6] J Wallace, Attosecond pulses-Light to reveal electrons interacting within atoms, 2008 [7] J Li, X Ren, Y Yin, K-edge, et al., 53-attosecond X-ray pulses reach the carbon Nature communications, [8] A Fews, P Norreys, F Beg, vol 8, no 1, p 186, 2017 et al., Plasma ion emission from high intensity picosecond laser pulse interactions with solid targets, Physical review letters, vol 73, no 13, p 1801, 1994 [9] J.-M Rax, Compton harmonic resonances, stochastic instabilities, quasilinear diffusion, and collisionless damping with ultra-high-intensity laser waves, Physics of Fluids B: Plasma Physics, [10] C Decker, W Mori, K.-C Tzeng, vol 4, no 12, pp 39623972, 1992 et al., short-pulse lasers in underdense plasmas, pp 20472056, 1996 26 Luan van The evolution of ultra-intense, Physics of Plasmas, vol 3, no 5, [11] B F Lasinski, A B Langdon, S P Hatchett, et al., Particle-in-cell simula- tions of ultra intense laser pulses propagating through overdense plasma for fast-ignitor and radiography applications, Physics of Plasmas, vol 6, no 5, pp 20412047, 1999 [12] V Yanovsky, V Chvykov, G Kalinchenko, et al., Ultra-high intensity-300-TW laser at 0.1 Hz repetition rate., Optics Express, vol 16, no 3, pp 21092114, 2008 [13] A Di Piazza, C M uller, K Hatsagortsyan, et al., Extremely high-intensity laser interactions with fundamental quantum systems, Physics, Reviews of Modern vol 84, no 3, p 1177, 2012 [14] M Lewenstein, P Balcou, M Y Ivanov, generation by low-frequency laser fields, et al., Theory of high-harmonic Physical Review A, vol 49, no 3, p 2117, 1994 [15] T Zuo, A Bandrauk, and P B Corkum, Laser-induced electron diffraction: a new tool for probing ultrafast molecular dynamics, Chemical physics letters, vol 259, no 3-4, pp 313320, 1996 [16] M Meckel, D Comtois, D Zeidler, and diffraction, Science, et al., Laser-induced electron tunneling vol 320, no 5882, pp 14781482, 2008 [17] M Peters, T Nguyen-Dang, and C Cornaggia, Ultrafast molecular imaging by laser-induced electron diffraction, Physical Review A, vol 83, no 5, p 051 403, 2011 [18] C I Blaga, J Xu, A D DiChiara, et al., Imaging ultrafast molecular dy- namics with laser-induced electron diffraction, Nature, vol 483, no 7388, p 194, 2012 [19] B Wolter, M G Pullen, A.-T Le, et al., Ultrafast electron diffraction imag- ing of bond breaking in di-ionized acetylene, Science, vol 354, no 6310, pp 308312, 2016 [20] J Xu, C I Blaga, A D DiChiara, et al., Laser-induced electron diffraction for probing rare gas atoms, Physical review letters, vol 109, no 23, p 233 002, 2012 [21] S Blinder, Evolution of a Gaussian wavepacket, American Journal of Physics, vol 36, no 6, pp 525526, 1968 27 Luan van [22] O O Olaoy, Evolution of Wave Packets in a Harmonic Potential, bosch University, Stellen- 2010 [23] G H Dunn, FranckCondon Factors for the Ionization of H2 and D2, The Journal of Chemical Physics, vol 44, no 7, pp 25922594, 1966 [24] L T T Thừy, Theo dói hÔt dao ởng hÔt nhƠn H2+ bơng sõng iÃu hỏa bêc cao, Ôi hồc Sữ phÔm TP.HCM, ch 2, pp 1922 [25] R Kosloff and H Tal-Ezer, A direct relaxation method for calculating eigenfunctions and eigenvalues of the Schr odinger equation on a grid, Physics Letters, Chemical vol 127, no 3, pp 223230, 1986 [26] S De, M Magrakvelidze, I Bocharova, et al., Following dynamic nuclear wave packets in N 2, O 2, and CO with few-cycle infrared pulses, Review A, Physical vol 84, no 4, p 043 410, 2011 [27] M E Wacks, FranckCondon Factors for the Ionization of CO, NO, and O2, The Journal of Chemical Physics, vol 41, no 4, pp 930936, 1964 28 Luan van ... nôm 2006, ở di xung Ôt 130 atto giƠy [5] án nôm 2008, ở di xung laser Ôt 80 atto giƠy [6] Nôm 2017, xung laser cõ chiÃu d i 53 atto gi¥y [7] Ch¿ váng hìn nûa thá k, chiÃu di xung  ữủc rút... laser mÔnh xung cỹc ngưn." Mửc tiảu t l kh£o s¡t sü ti¸n hâa cõa bâ sâng dao ởng hÔt nhƠn bơng laser mÔnh xung cỹc ngưn Ưu tiản, phƠn tỷ trung hỏa dao ởng mực cỡ bÊn tữỡng tĂc vợi laser Lúc... XX, cữớng ở laser khoÊng 1016 W/cm2 1021 W/cm2 [811] Nôm 2008, sau quĂ trẳnh nƠng cao cữớng ở chũm laser, laser cõ cữớng ở ì 1022 W/cm2 [12] án nôm 2012, cữớng ở laser cao nhĐt văn Luan van
Ngày đăng: 13/02/2023, 09:49
Xem thêm:
