20～6000 K温度范围内二氧化碳配分函数的计算

在20～6000 K温度范围内,通过乘积近似计算了二氧化碳及其同位素的总的配分函数.其中振动配分函数用谐振子近似,转动配分函数考虑了离心扭曲修正.20～6000 K温度范围被划分为五个小区间.在每一个小区间,计算的总的配分函数被拟合到一个温度T的四阶或五阶多项式,从而获得五个或六个拟合系数.通过这些拟合系数可以快速准确的获得分子在所研究温度范围内任意温度下的总配分函数.     

自由基SiH_2分子配分函数的计算

利用Gaussian03程序包,在B3P86/cc-PV5Z水平上对自由基SiH_2分子基态X~1A_1几何结构进行优化计算,得到其平衡几何结构、谐振频率和转动常数等性质参数;采用乘积近似法计算了自由基SiH_2分子基态X~1A_1从低温20 K到高温6000 K温度范围内的总配分函数.其中,转动配分函数采用WATSON的刚性转子模型,振动配分函数采用谐振子近似.然后我们把20～6000 K的温度范围划分为五个区间段,计算的总配分函数在这五个温度区间分别被拟合到一个温度T的四阶多项式,从而在每个区间均得到五个拟合系数.由这些拟合系数就可以快速、准确的获得该分子在所研究温度范围内任意温度的总的配分函数.     

渐进非对称陀螺分子16O3及同位素16O18O16O的配分函数研究

采用乘积近似法计算了臭氧分子16O3及其同位素16O18O16O在20-6000 K温度范围内的总配分函数。其中转动配分函数用Watson的刚性转子模型,振动配分函数用谐振子模型．总的温度范围被划分为五个温度段。计算的配分函数在这五个温度段分别被拟合到一个温度T的五阶多项式,从而在每个温度段均得到六个拟合系数。由这些拟合系数就可以快速、准确的获得分子在所研究温度范围内任意温度的总配分函数。研究结果为目标特性识别、气动物理的高超声速技术等领域的研究提供了重要的参考信息。     

烟道气体SO2同位素分子配分函数模拟计算

利用Gaussian03程序包,在B3P86/cc-PV5Z水平上对烟道气体SO₂同位素分子进行优化计算,得到平衡几何结构、谐振频率和转动常数等物理性质参数;采用乘积近似法构建两种分子的配分函数模型,其中,转动配分函数采用WATSON的刚性转子模型,振动配分函数采用谐振子近似.模拟计算两种分子70~6 000 K温度范围内的总配分函数,并将70~3 000 K的数据与数据库比较,发现两者符合的较好,且随着温度升高,相对偏差逐渐增大,但差值都小于4%;相对偏差与温度可以近似看成-条直线,通过对相对偏差进行线性拟合,进而修正高温区(3 000~6 000 K)的计算,用-个温度T的多项表达式对高温区修正了的配分函数进行拟合,获得五个拟合系数,可以快速地获得高温区任意温度的配分函数,从而给出在高温下较为准确的分子配分函数.     

CO2同位素分子16O12C16O, 16O12C17O, 16O13C17O配分函数研究

本文主要研究了CO2的三种同位素分子16O12C16O , 16O12C17O ,16O13C17O 70 K~6000 K的总内配分函数 (TIPS)。在总内配分函数的计算中, 转动配分函数的计算采用了McDowell的解析式法, 振动配分函数则采用了简谐振动近似(HOA)获得。最后通过将两配分函数乘积近似计算得出TIPS, 并将其70~3000 K的数据和HITRAN04数据进行了比较, 发现所得结果和数据库符合的较好, 且其误差可以近似看成一条直线。并通过对误差的拟合修订了高温区(3000~6000 K)的计算数据, 给出了在高温下的较为准确的TIPS值。     

氧化亚氮3000—0200和1001—0110跃迁带在高温下的线强度

采用乘积近似法计算了氧化亚氮分子的总配分函数，其中转动配分函数考虑了离心扭曲修正，振动配分函数采用谐振子近似. 利用计算所得的配分函数和实验振动跃迁矩平方及Herman-Wallis因子系数，计算了氧化亚氮3000—0200和1001—0110跃迁带在常温和高温下的线强度. 结果显示，当温度高达3000K时，计算所得线强度与实验值及HITRAN数据库提供的结果仍符合较好. 这表明高温下的分子配分函数和线强度的计算是可靠的. 还进一步计算了氧化亚氮3000—0200和1001—0110跃迁带在更高温度(40 关键词： 氧化亚氮 配分函数 线强度 高温     

渐近非对称陀螺分子H122C16O的高温光谱

在直接计算分子配分函数的基础上,将无转动跃迁偶极矩平方近似为一常数,计算了渐近非对称陀螺分子H¹²₂C¹⁶O 100000-000000跃迁在中等温度和高温下的线强度. 计算结果在500K时与HITRAN数据库的结果吻合相当好.在温度高达3000K时与HITRAN数据库的结果仍符合较好,表明分子配分函数和线强度的高温计算是可靠的.在此基础上,进一步计算了渐近非对称陀螺分子H¹²₂C¹⁶O 100000-000000跃迁带在极端高温4000和5000K的线强度并报道其模拟光谱.计算结果对大气分子高温光谱的实验测量和理论研究均有一定的参考价值. 关键词： 高温光谱 渐近非对称陀螺分子 配分函数 甲醛     

对称陀螺分子NH3的高温谱线强度研究

在直接计算分子配分函数的基础上,将无转动跃迁偶极矩平方近似为一常数,计算了对称陀螺分子NH₃ 0300 a—0000 s跃迁在高温下的线强度.在296K,计算的分子总配分函数与HITRAN数据库的结果符合很好,只有0.19%的百分误差.计算的跃迁线强度在2000 K和3000K的高温与HITRAN数据库的结果也符合相当好,最大百分误差分别为-0.65%和-1.77%.这就表明分子配分函数和线强度的高温计算是可靠的.在此基础上,计算被扩展到更高温度,报道了对称陀螺分子NH_{3< 关键词： 高温光谱 对称陀螺分子 配分函数 氨}     

1.5μm处CO2与CO高温线强的实验分析与理论计算

本文在采用乘积近似方法计算二氧化碳、一氧化碳分子总的配分函数(其中分子的振动配分函数采用谐振子近似, 转动配分函数采用非刚性转子模型, 并考虑了离心扭曲修正)的基础上, 利用所得配分函数和振动跃迁矩平方的实验值以及Herman-Wallis系数, 计算了1.5 μm 附近二氧化碳30012–00001跃迁带和一氧化碳3–0跃迁带在300–6000 K温度范围内部分温度下的吸收线强; 为验证计算方法和结果的准确性, 在基于可调谐二极管激光吸收光谱技术搭建的高温测量系统中, 对300–800 K温度范围内部分谱线线强进行了测量, 并把计算结果、测量结果及HITRAN数据库中对应数据进行了对比, 发现相对偏差小于3%, 证明了本方法的有效性, 同时计算及测量所得高温线强数据可对HITRAN数据库进行有效的校正和补充.     

H12C14N分子v2垂直带的高温谱线强度及随温度的变化规律

采用乘积近似法计算了氰化氢分子H12C14N的总配分函数,其中转动配分函数考虑了离心扭曲修正,振动配分函数采用谐振子近似.利用计算所得配分函数和文献提供的实验振动跃迁矩平方及HermanWallis因子系数,计算了氰化氢分子H12C14Nv2垂直带,即0110-0000跃迁在常温和高温下的线强度,并与HITRAN数据库的数据进行了比较.结果显示,在296 K及温度高达3 000 K时,计算所得谱线强度与HI-TRAN数据库提供的结果均符合较好.表明对氰化氢分子H12C14N高温下的分子配分函数和线强度的计算是可靠的.进一步计算了0110-0000跃迁带在更高温度4 000和5 000 K的线强度及模拟光谱,并总结了该跃迁带中的谱线强度随温度的变化规律:对于转动量子数J≥32的跃迁谱线(包括P支、Q支和R支),当温度从296.K逐渐增加时,其线强度迅速增加,到1 000 K附近达到最大值,然后迅速减弱.对于转动量子数J<32的跃迁谱线(同样包括P支、Q支和R支),线强度在296 K时最大,然后随温度的升高迅速减弱.     

High Temperature Spectrum for v3 Band of Carbon Dioxide

The total internal partition sums （TIPS） are calculated at the temperature up to 6000 K for 12 C16 02. Using the calculated partition functions, we produce the line intensities of v3 band of 12C1602 at several high temperatures. The results show that the calculated line intensities are in very good agreement with those of HITRAN database at the temperature up to 3000 K, which provides a strong support for the calculations of TIPS and line intensities at high temperature. Then the calculation is extended to further high temperature, and the simulated spectra of u3 band of 12C1602 at 5000 and 6000 K are reported.     

Study on high-temperature spectra of asymptotic asymmetric-top radical SiO2

Total internal partition sums are calculated in the product approximation at temperatures up to 6000 K for the asymptotic asymmetric-top SiO2 molecule.The rotational partition function and the vibrational partition function are calculated with the rigid-top model and in the harmonic oscillator approximation,respectively.Our values of the total internal partition sums are consistent with the calculated value in the Gaussian program within 0.137% at 296 K.Using the calculated partition functions and the rotationless transition dipole moment squared as a constant,we calculate the line intensities of 001-000 band of SiO2 at normal,medium and high temperatures.Simulated spectra of the 001-000 band of the asymptotic asymmetric-top SiO2 molecule at 2000,5000 and 6000 K are also obtained.     

Line intensities of the asymptotic asymmetric-top radical HO2 at high temperatures

The total internal partition sums were calculated in the product approximation at temperatures up to 5000 K for the asymptotic asymmetric-top HO2 molecule. The calculations of the rotational partition function and the vibrational partition function were carried out with the rigid-top model and in the harmonic oscillator approximation, respectively. Our values of the total internal partition sums are consistent with the data of HITRAN database with -0.14% at 296 K. Using the calculated partition functions, we have calculated the line intensities of υ2 band of HO2 at several high temperatures. The results showed that the calculated line intensities are in very good agreement with those of HITRAN database at temperatures up to 3000 K, which provides a strong support for the calculations of partition functions and line intensities at high temperatures. Then we have extended the calculation to higher temperatures. The simulated spectra of υ2 band of the asymptotic asymmetric-top HO2 molecule at 4000 and 5000 K are also obtained.     

Study on High-Temperature Spectra of Asymptotic Asymmetric-Top Molecule O3

The line intensities of 001-000 transition of the asymptotic asymmetric-top O₃ molecule at several temperatures are calculated by directly calculating the partition functions and regarding the rotationless transition dipole moment squared as a constant. The calculated values of the total internal partition sums (TIPS) are consistent with the data of HITRAN database with -0.61% at 296 K. The calculated line intensity data at 500 K and 3000 K are also in excellent agreement with the data in HITRAN database with less than 0.659% and 5.458% at 500 K and 3000 K, which provide a strong support for the calculations of partition function and line intensity at high temperature. Then we extend the calculation to higher temperatures. The line intensities and simulated spectra of ν₃ band of the asymptotic asymmetric-top O₃ molecule at 4000 and 5000 K are reported. The results are of significance for the studying of the molecular high-temperature spectrum including experimental measurements and theoretical calculations.