Nesta tese, desenvolvemos um estudo experimental da fotoabsorção, fotoionização, decaimento neutro e rendimento quântico na região do ultravioleta de vácuo das moléculas orgânicas formaldeído (H2CO) e ácido fórmico (HCOOH) em fase gasosa. A motivação do estudo se deve ao fato de que as moléculas estudadas são extensivamente detetadas no meio interestelar e que estas, nas regiões de formação de estrelas, interagem com radiações ionizantes na faixa do ultravioleta, entre outras faixas de energias. As medidas foram realizadas no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) utilizando uma câmara de ionização que foi acoplada à linha de luz D05A-TGM, que possui um monocromador de grades toroidais e um filtro de neônio para evitar contaminação de harmônicos superiores na faixa de energia estudada. Na técnica utilizada para obtenção das seções de choque absolutas, a seção de choque de fotoabsorção é uma medida direta. Com posse da informação da seção de choque de fotoabsorção e do rendimento quântico, facilmente são calculadas as seções de choque de fotoionização e decaimento neutro. Espectros experimentais de fotoabsorção do formaldeído encontrados na literatura (na mesma faixa de energia) têm baixa resolução e provavelmente com contaminações de harmônicos superiores. Os estudos teóricos da seção de choque de fotoionização do formaldeído da literatura possuem uma descrepância com o espectro experimental do presente trabalho, implementando um estudo teórico, utilizando um código computacional baseado no método variacional iterativo de Schwinger (SVIM), discrepâncias observadas foram reduzidas. Resultados experimentais das seções de choque absolutas do ácido fórmico obtidas possuem um mesmo perfil de valores encontrados na literatura, apesar de apresentarem certa discrepância. O cálculo da polarizabilidade estática usando a regra de soma TRK para o ácido fórmico, obtida a partir do espectro da seção de choque de fotoabsorção, indica uma maior confiabilidade dos resultados obtidos neste trabalho.
An experimental study of the absolute photoabsorption, photoionization, neutral decay and quantum yield in the vacuum ultraviolet range of formaldehyde (H2CO) and formic acid (HCOOH) in the gas phase were performed.
The measurements were done at D05A-TGM beamline of the Brazilian Synchrotron Laboratory (LNLS) using the double ion chamber technique. TGM beamline has a toroidal monochromator and a neon filter to cutoff high harmonics photons in the range of energy studied. The double ion chamber technique allows to obtain absolute photoabsorption cross sections directly – with this information and the quantum yield, the photoionization and neutral decay cross sections are easily calculated. Experimental results founded in the literature of formaldehyde photoabsorption cross section in the same energy range have low resolution and probably have the contribution of higher energies photons due higher harmonics.
Theoretical studies of the formaldehyde photoionization cross section found reported in the literature have a discrepancy with the experimental spectrum of the present work. A theoretical study, using a computational code based on the iterative Schwinger variational method (SVIM), observed discrepancies were reduced.
Experimental absolute cross sections results obtained to formic acid have the same profile of the values found in the literature, although they present a certain discrepancy. The calculation of the dipole static polarizability using the sum rule TRK for formic acid, obtained from the cross section photoabsorption spectrum, indicates greater reliability of the results obtained in this work.
