在化學分析上，質譜和光譜扮演著重要的角色，不同的分子具有 其獨一無二的光譜，就如同我們的指紋一樣，因此想要分辨物質的種 類，光譜技術是重要的工具。
分子能階呈量子化，包含電子態、化學鍵的振動和轉動等行為，
構成系統能態分布。經由光與物質交互作用(light-matter interaction) 後，會有吸收(absorption)、放射(emission)、散射(diffraction)等現象發 導螢光(dispersive laser-induced fluorescence, DF)[1-3]等光譜方法，可 以觀察到分子在基態時的運動行為；第一電子激發態則可透過紫外線 吸收(UV absorption)、雷射誘導螢光(laser induced fluorescence, LIF) 以 及 共 振 增 強 多 光 子 游 離 光 譜 法 (resonance enhanced multiphoton ionization, REMPI)[4-6]等方法來觀察到電子經由基態躍遷致電子激
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發態的現象，並從中得到分子的電子態能階、振動資訊及躍遷的選擇 率等相關資訊。而我們最感興趣的為分子於第一電子激發態及離子態 的振動資訊。
圖一 全波段光
早期研究離子態光譜最重要的技術就是由 Watanabe 於 1954 年發 展的光游離光譜法(photoionization spectroscopy, PI)[7]以及 1960 年由 Turner 所發展的光電子光譜法(photoelectron spectroscopy, PES)[8]，成 功的量測分子的粗略游離能。光游離光譜法式藉由實驗產生的電流大 小隨波長的變化關係來測量分子的游離能；而光電子光譜法是利用氦 燈所放出的真空紫外光(He I：58.4 nm，21.20 eV，He II：30.4 nm，
40.81 eV)來游離分子，大多數的苯衍生物的游離能約為 6.5-9.5 eV， 電子光譜法(Threshold Photoelectron Spectroscopy, TPES)[9-10]，使用 可連續調整能量的高解析度游離光源，當光子能量只高於分子的游離
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見圖二。
圖二 臨界光電子光譜
1984 年 Schlag 及 Müller-Dethlefs 發展出了零動能光電子光譜法 (Zero Kinetic Energy Photoelectron Spectroscopy, ZEKE)[11-13]，提供 了光譜學家一個極佳的工具，此方法是利用雷射將分子激發到能階略 低於游離能的地方，此時分子尚未游離且不具有動能，經過一段時間 (數個微秒)的延遲後，接著以脈衝電場將其游離，在偵測游離出來的 零動能電子訊號，由於此方法幾乎不受到電子動能的干擾，因此解析 度較以往提高很多。
但是 ZEKE 方法仍有缺陷存在，其訊號是來自於電子，而電子的
來源則無法確定，所偵測到的電子訊號不一定是待測樣品，可能來自 於其他雜質或因雷射能量過強所造成的樣品碎片。1991 年 Johnson 等 人 [14] 發 展 出 質 量 解 析 臨 界 游 離 光 譜 法 (Mass-analyzed threshold ionization spectroscopy, MATI)[15-17]，此方法克服了 ZEKE 的缺陷，
但仍然具有高解析度，其原理與 ZEKE 方法基本上是相似的，ZEKE 偵測的對象為電子；而 MATI 則是偵測經由電場游離的零動能離子，
因此 MATI 光譜法可以提供分子質量的訊息，實驗時可先經由質量篩 選的步驟排除雜質產生的訊號，在研究的應用範圍也更廣泛。
本實驗室的研究貢獻，主要在紀錄氣態分子在第一電子激發態及 游離態的振動光譜經由精細的光譜分析後，我們可得到精確的(1)第 一電子躍遷能(electronic transition energy)、(2)絕熱游離能量(adiabatic ionization energy, AIE)，以及(3)分子在第一電子激發態(S1)與游離基態 (D0)的振動訊息，由於本實驗室採用的質譜與光譜相關技術為目前世 界上公認量測最準確的方法，並且所取得的數據在現今文獻不存在，
故 上 述 研 究 成 果 同 時 收 錄 在 美 國 的 國 家 標 準 與 技 術 局 (National Institute of Standard and Technology, NIST)。
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