利用星际高能过程系统(IEPS)研究 150–1000 eV 电子轰击对纯一氧化碳冰的影响

利用星际高能过程系统(IEPS),以能量范围 $150-1000$~eV 的电子辐照了纯 CO 冰。辐照的主要产物为碳链 C$_n$($n=3$, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12)、次氧化物 C$_n$O($n=2$, 3, 4, 5, 6, 7)以及 C$_n$O$_2$($n=1$, 3, 4, 5, 7)类物质。在所有实验中,\ce{CO2} 都是远最丰富的反应产物。CO 的破坏截面在约 250 eV 处达到峰值,随电子能量增加而下降,且比气相 CO 电离的破坏截面高出一个数量级以上。我们还推导了二氧化碳的产生截面,其特征是化学作用与脱附之间的竞争。辐解过程中 CO 及新物质的脱附遵循冰中电子的分布。具有短穿透深度的低能电子会引发显著的脱附。最后,当冰厚度接近电子穿透深度时,产物丰度开始饱和。本文还讨论了其对拥有表面 CO 冰的寒冷行星大气光化学的影响。