[发明专利]一种基于量子相干控制的分子光解离光电离及其装置

摘要

本发明公开了一种基于量子相干控制的分子光解离光电离及其装置，其特点是以离子速度成像对正负离子以及电子的质谱及三维空间分布信息进行采集，作为量子相干控制系统的反馈控制信号，该装置包括：同步激光、闪耀光栅、空间光调制器、真空腔体、离子透镜组、微通道板、计算机。本发明将量子相干控制技术与离子速度成像技术相结合，将离子速度成像系统所得的速度分布，角度分布，能量分布等信息作为量子相干控制系统的反馈控制信号，通过优化激光脉冲，可以改变不同离子的强度比，以及同一离子信号不同反应通道的分支比，大大提高了量子相干控制的精度和效率。

主权项

一种基于量子相干控制的分子光解离光电离，其特征在于对飞秒激光脉冲与物质相互作用得到的离子速度切片图像进行反演，获得通道分支比、解离电离效率、角度分布、速度分布、能量分布参数，将这些参数通过基于遗传算法的闭环反馈控制程序反馈给飞秒激光脉冲整形，利用整形后的飞秒激光脉冲与分子相互作用，改变不同产物之间的分支比，或选择同一产物的不同激发态进行布居，选择激发不同的反应通道，通过量子相干精确控制对分子反应通道的选择，实现分子选择光解离电离，其量子相干控制的分子光解离光电离包括以下步骤：(a)激光脉冲中心波长为800nm，脉宽50fs的同步飞秒激光进入飞秒激光脉冲整形；(b)分子光解离光电离整形后的飞秒激光脉冲与分子束相互作用，发生光解离光电离，产生的多种离子在离子透镜的作用下飞向微通道板，在荧光板上产生离子速度切片图像，由增强CCD相机对其图像进行拍摄；(c)切片图像反演对离子速度切片图像进行反演，得到速度分布，角度分布，能量分布参数；(d)、基于遗传算法的闭环反馈控制将上述参数通过基于遗传算法的闭环反馈控制程序反馈给飞秒激光脉冲整形，利用整形后的飞秒激光脉冲与分子相互作用，改变不同产物之间的分支比，或选择同一产物的不同激发态进行布居，以选择激发不同的反应通道。