利用时间分辨电子自旋共振(TR-ESR)方法,研究了稳定自由基TEMPO和生物 抗氧化剂维生素C(VC)对萘醌(NQ)激发三重态NQ的猝灭机理和猝灭动力学。光解NQ/EG体系, NQ从EG上 抽氢生成萘醌中性自由基NQH 和乙二醇碳自由基CHH(OH)。当体系中加入稳定自由基TEMPO时, TEMPO对NQ 有明显的猝灭作用,猝灭速率常数为 Lmols。 对于NQ/VC/EG-HO溶液, NQ 不仅可以从EG上夺氢,还从VC上夺氢,VC对NQ 也有明显的猝灭作用,猝灭速率常数为 Lmols。TEMPO和VC对NQ 的猝灭反应都受扩散控制。

基于考虑含E(S2Tξ-S2Tη) 项的相互作用全哈密顿,利用密度矩阵运动方程,对自由基-三重态对机理的CIDEP强度进行了详细的理论计算.计算结果表明:四重态母体自由基-三重态机理(QP-RTPM)和二重态母体自由基-三重态机理(DP-RTPM)分别使稳定自由基形成发射+发射/吸收(E+E/A)和吸收+吸收/发射(A+A/E)型多重性极化,其中净E(A)极化由零场分裂相互作用产生,超精细相关E/A(A/E)极化由超精细相互作用产生.另外,零场分裂相互作用项E(S2Tξ-S2Tη) ,使稳定自由基的净极化减弱,超精细相关极化加强.

285 nm紫外激光照射下,用时间分辨电子自旋共振(TRESR)波谱仪研究了光解丙酮/1,2-丙二醇(ACETONE/PG)体系,得到了丙酮羰自由基(CH3)2COH和1,2-丙二醇羰自由基CH3COHCHOH的发射/吸收(E/A)型极化信号,这是一个自由基对(RPM)极化过程.在酸性环境中,溶剂分子的CIDEP谱明显减弱,(CH3)2COH的CIDEP谱无明显变化,由此可判断光解ACETONEE/PG体系是一个夺氢反应;在碱性环境中,(CH3)2COH反应生成负离子基(CH3)2CO-.

本文系统地研究了靶点位置、激光功率密度以及缓冲气体对铅黄铜样品中激光诱导击穿谱(LIBS)特性的影响;并分析了不同环境气体下LIBS信号的时间分辨特性,确定了将LIBS用于铅黄铜合金样品杂质元素定量分析时的最佳实验条件.

从实验上测定了土壤在可见光谱区的激光诱导击穿光谱(LIBS),对测定的光谱结构进行了分析,并对可观测的谱线进行了归属,得出土壤所含的主要元素和部分微量元素；测定了不同Pb掺杂浓度下土壤中微量元素Pb 405.78 nm谱线的强度,采用内标法拟合得到了该分析谱线的激光诱导击穿光谱定标曲线,由定标曲线的拟合结果计算得到Pb元素的检测限质量分数为36.7×10-6。

紫外激光照射下,用时间分辨电子自旋共振(TRESR)波谱仪研究了光解ACETONE/EG体系的化学诱导动态电子极化(CIDEP),得到了丙酮羰自由基(CH3)2(C)OH和乙二醇羰自由基CH2OHCHOH的发射/吸收(E/A)型极化信号,这是一个RPM极化过程.在胶束环境中,不同表面活性剂以及不同的浓度对体系极化的影响是不同的.阳离子表面活性剂CTAB对体系中生成的自由基的极化机理没有产生显著影响,而加入体系中TX-100的浓度对体系的极化机理却产生了很大的影响.在ACETONE/EG体系中,随着TX-100浓度的增加,TM机理对极化强度的贡献明显增大.

用自制的高时间分辨电子自旋共振波谱仪,测量得到了酸性、碱性和胶束环境下的光解杜醌/乙二醇(DQ/EG)溶液瞬态自由基的化学诱导动态电子自旋极化(CIDEP)谱.在光解均相DQ/EG溶液时,观察到了以增强发射的的中性杜半醌自由基(DQH·)的CIDEP信号;在碱性环境下(pH=9)和TX-100胶束环境下光解DQ/EG体系时得到杜醌负离子自由基(DQ- ·)的CIDEP信号;在酸性环境下(pH=2.5)光解DQ/EG体系时,出现的又是中性杜半醌自由基(DQH·)的CIDEP信号.实验结果显示,DQH·由3DQ*与EG之间的氢原子转移反应生成,DQ·-由DQH·的去质子化反应生成,反应中伴随着极化转移.

在285 nm紫外激光辐照下,用时间分辨电子自旋共振(TRESR)波谱仪研究了对苯醌/乙二醇(PBQ/EG)体系,得到了发射的苯半醌中性自由基PBQH(.)和乙二醇碳自由基R(.)(OH)2的CIDEP谱.在化学诱导动态电子极化(CIDEP)基本原理的基础上,建立合理的计算模型,编写相应的程序,对PBQH(.)和R(.)(OH)2的CIDEP形成机理进行了定量的解析.通过对不同延时下该体系各种自由基及不同机理成分的对比,明显看出由RPM形成的PBQH(.)比由TM形成的PBQH(.)衰减快.这种分析方法可以推广应用于其它体系的CIDEP实验谱的解析.

以杜醌为光敏剂,用高时间分辨电子自旋共振(TRESR)波谱仪研究了杜醌/乙二醇体系、杜醌/氮氧自由基/乙二醇体系的化学诱导动态电子自旋极化(CIDEP).实验表明,紫外激光照射下,在杜醌/乙二醇溶液中得到以三重态机理极化为主的中性杜半醌自由基DQH*和以碳为中心的乙二醇碳自由基R*(OH)₂的极化信号,而加入氮氧自由基TEMPO后,则只观测到极化的TEMPO的E+E/A极化谱,其产生机理属于以四重态为先驱的自由基-三重态对极化机理(QP-RTPM),结合极化强度的理论计算对该体系的极化形成过程进行了分析.

通过求解二能级系统含时密度矩阵元微分方程,对原子系统在共振和近共振情形下的激光共振增强多光子电离(REMPI)过程中的光电离几率进行了理论推导与分析,得到了光电离几率的解析表达式；研究了氧原子经共振态2p34p(2+1)共振增强多光子电离的电离几率与激光脉宽、激光光强及失谐量等参数的关系；给出了共振情形下电离饱和与激光脉宽和激光光强之间的关系式。计算结果表明,对于近共振情形(Δ较小),激光脉宽和强度一定时,电离几率随着失谐量的增加而减小；当失谐量一定时,光电离几率随光强的增加而增加,光强增加到一定程度时光电离几率出现饱和。对于共振情形(Δ=0),激光光强越大,电离几率随脉宽增加的幅度越大。