中文摘要：

双原子氢、氘负离子是最简单的双原子负离子,其是否可以亚稳态长寿命存在及其存活机制在分子物理界长期存在争议。本研究拟在近年我们在介质阻挡放电等离子体的分子束质谱诊断研究中，在国际上首次为三原子氢、氘负离子长寿命存在提供实验确证基础上，通过在分子束质谱系统第三级添加自行研制的离子速度选择器和研制新的微型介质阻挡放电反应器等手段，高效产生氢、氘负离子活性物种并大幅提高质谱系统对离子的检测分辨率和消除含氢化合物对氘负离子的测定干扰，在国际上首次提供亚稳态双原子氢负离子长寿命存在的实验证明，并首次提供氢、氘双原子负离子存在寿命上限的更确切实验数据和二者在同样等离子体放电参数下的寿命对比。这些结果将为理论分子物理界处于起步阶段的亚稳态双原子氢、氘负离子长寿命存在模型的改进和提高提供检验基础，并将激励国内外同行对亚稳态双原子氢、氘负离子形成机制进行更深入的实验诊断和理论研究。

结论摘要：

双原子氢负离子(H2-)仅包含两个质子和三个电子，是最简单的双原子负离子,其结构及稳定性的理论和实验研究一直是小分子物理领域一引人注目的基础性研究课题。我们在上一基金（10075011）研究基础上,在国际上首次明确提出了实验探寻长寿命亚稳态H2-负离子存在课题并促进了国际间该项研究的深入开展。一欧洲联合实验室虽2005年在一完全不同的大型加速器上做出了H2-/D2-的实验观测结果，并抢先在物理界最权威杂志"物理评论快报"发表，但他们除引用我们已发表的论文外,在该论文致谢中特别感谢我们把此课题带入到他们的视野。我们则利用分子束质谱分别在低气压介质阻挡放电纯氢、氘等离子体中观测到了可靠的、高浓度且长寿命的H2-和D2-离子。所观测的H2-/H-和D2-/D-比值(~0.35-0.4)比利用其它技术的观测结果约高5个量级。同时由H2-离子飞行时间推算出的其寿命上限约为40微秒，比现有理论估算值约大两个量级，从而为此领域进一步的深入研究提出了新的课题。上述实验结果已在国际核心期刊发表，且项目负责人06年7月应邀在澳大利亚举行的第8届亚太等离子体科学与技术会议上做与此项研究相关的大会邀请报告