用于高能化学反应研究的原子束制备装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于高能化学反应研究的原子束制备装置及方法，该装置包括真空系统，分子束制备系统，光学系统，束源检测系统，时序控制系统。本发明专利技术可以采用不同种类的气体，将高能量的脉冲激光聚焦作用于脉冲阀喷射出的高压气体，使束缚在锤形反射器前端狭小空间内的这部分高压气体瞬间裂解形成高压等离子体冲击波，并在后端高压气体的助推下，等离子体等混合气体朝着锥形反射器后端出口方向出射，期间伴随着正离子与电子的相互结合及温度与强度的下降，最终在出射口处的气体中形成速度分布较广的高能原子束，通过斩波器提取所需速度的原子束，从而制备出不同种类，速度更快且连续可调的适用于高能化学反应实验研究的高能原子束。

【技术实现步骤摘要】
用于高能化学反应研究的原子束制备装置及方法
本专利技术涉及一种用于高能化学反应研究的原子束制备装置及方法，可以提供不同种类，速度更快且连续可调，数密度较强的适用于高能化学反应研究的高能原子束源。
技术介绍
交叉分子束技术是现代物理化学实验中实现量子态分辨的化学反应研究的重要手段。所谓交叉分子束技术，就是将两个原子/分子束源以特定角度在超高真空环境下进行单次碰撞，进而发生弹性/非弹性散射或化学反应过程。为了研究不同反应体系在高碰撞能下的原子-分子化学反应机理，需要在实验室制备出种类不一的高能原子束源，目前实验室制备原子束的常规手段主要有光解、热解、放电等手段。无论是光解、热解，还是放电，均是将能量传递给母体分子，使得分子中最弱的化学键发生断键，从而产生原子等自由基碎片。其中，热解或放电这类方法是通过与分子束技术相结合来制备出速度分布与强度分布均较为集中的原子束源。具体实施方案是在脉冲阀喷嘴处增加放电模块或加热模块，让从喷嘴出来的高压气体在放电或加热的作用下发生化学键的断裂，之后原子碎片随着气流完成超声射流，即绝热膨胀的过程，最终形成速度分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于高能化学反应研究的原子束制备装置，其特征在于，包括真空系统，分子束制备系统，光学系统，束源检测系统和时序控制系统；/n所述真空系统由真空腔（1）和真空泵（2）组成，真空腔（1）分为束源制备腔和束源检测腔，两者独立由真空泵（2）抽真空，真空系统为高能原子束源的制备及检测提供超高真空环境；/n所述分子束制备系统由脉冲阀（4）和锥形反射器（7）、准直器（3）组成，脉冲阀（4）与真空腔（1）外壁通过氟橡胶密封，脉冲阀（4）前端部分采用外循环水冷却，避免激光能量灼伤脉冲阀（4）喷嘴，脉冲阀（4）将从喷嘴喷入真空腔（1）的高压气体经超声射流而形成分子束，锥形反射器（7）将分子束束缚在狭小空间内，用...

【技术特征摘要】
1.用于高能化学反应研究的原子束制备装置，其特征在于，包括真空系统，分子束制备系统，光学系统，束源检测系统和时序控制系统；
所述真空系统由真空腔（1）和真空泵（2）组成，真空腔（1）分为束源制备腔和束源检测腔，两者独立由真空泵（2）抽真空，真空系统为高能原子束源的制备及检测提供超高真空环境；
所述分子束制备系统由脉冲阀（4）和锥形反射器（7）、准直器（3）组成，脉冲阀（4）与真空腔（1）外壁通过氟橡胶密封，脉冲阀（4）前端部分采用外循环水冷却，避免激光能量灼伤脉冲阀（4）喷嘴，脉冲阀（4）将从喷嘴喷入真空腔（1）的高压气体经超声射流而形成分子束，锥形反射器（7）将分子束束缚在狭小空间内，用于将分子束因激光作用而发生裂解并最终形成高能原子，准直器（3）将束源从束源制备腔准直进入束源检测腔，使束源中非共线飞行的分子或原子尽可能束缚在束源制备腔内；
所述光学系统由激光器（5）和凹面镜（6）组成，光学系统提供用于分子束中气体裂解的能量，将所需激光通过凹面镜（6）聚焦引入分子束制备系统中的锥形反射器（7）；
所述束源检测系统由斩波器（8）和质谱探测器（9）组成，束源检测系统将进入束源检测腔的束源经斩波器（8）速度选择后，通过质谱探测器（9）电离探测，并记录束源中的原子飞行时间与强度的关系；
时序控制系统，所述时序控制系统为脉冲时序发生器（10），时序控制系统用于控制脉冲阀（4）、激光器（5）、斩波器（8）与质谱探测器（9）的工作频率及起始工作时间。


2.根据权利要求1所述的用于高能化学反应研究的原子束制备装置，其特征在于，所述真空泵（2）为磁悬浮分子泵，其与真空腔（1）通过刀口法兰密封连接，其中束源制备腔配备的是抽速3600升/秒的磁悬浮分子泵，束源探测腔配备的是抽速22...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞盛锐，张素娥，杨文绍，简继文，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33