利用发射光谱研究脉冲电晕放电中的自由基

利用发射光谱技术在大气压下测量了以氮气为载气的不饱和水蒸气体系针-板式正脉冲电晕放电产生的OH(A^2∑→X^2Ⅱ0—O)自由基和O(3p^5P→3s^5S^02777．4nm),Ha(3P→2S 656．3nm)活性原子的发射光谱,并由N2(C^3Ⅱu→B^3Ⅱg)的△v=-3和△v=-4振动带序发射光谱强度计算得出N2(C,v)的相对振动布居及其振动温度,进而采用高斯分布拟合准确地求出了N2(C^3Ⅱu→B^3Ⅱg)的△v= 1振动带序发射光谱强度,从而可以由N2(C^3Ⅱu→B^3Ⅱg)的△v= 1振动带序与OH(A^2∑→X^2Ⅱ0—0)的重叠发射光谱中准确求出OH(A^2∑→X^2Ⅱ0—0)自由基的发射光谱强度。由发射光谱强度得到了激发态OH(A^3∑)自由基和O(3p^5P),Ha(3P)活性原子的布居。还研究了激发态OH(A^2∑)自由基和O(3p^5P),Ha(3P)活性原子的布居随放电电压和放电频率的变化以及氧气对激发态OH(A^2∑)自由基和O(3p^5P),Ha(3P)活性原子布居的影响。     

脉冲放电等离子体/TiO2协同体系中氧自由基的光谱分析

基于脉冲放电等离子体/TiO2的协同作用效果,研究利用脉冲放电过程中产生的紫外光效应,建立以玻璃珠负载的TiO2膜作为光催化剂的脉冲放电等离子体/TiO2协同体系,并从氧自由基(·O)光谱分析的角度说明脉冲放电等离子体/TiO2光催化的协同作用机理.研究结果表明,·O主要在777 um处形成特征发射光谱,对应跃迁为3p...     

(O)H自由基LIF光谱研究

利用脉冲高压直流放电技术产生(O)H超声分子束,以纳秒染料激光二倍频输出(282 nm)作为激发光源,通过LIF光谱测量方法,获得了(O)H A2∑+-X2Ⅱ(1,0)带转动分辨激发荧光谱,并通过对谱线强度分布的分析和计算,得到X2Ⅱ态OH的转动温度为(30±1)K;通过对A2∑+-X2Ⅱ(1,1)带及(0,0)带跃迁的荧光衰减时间谱测量,拟合得出(O)H激发态A2∑+(ν=1)及X2Ⅱ(ν″=0)的寿命分别为(637±6)和(675±13)ns.     

碰撞诱导振动能量转移：Cs2[B1∏u(v′=5)]+ N2→Cs2[B1∏u(v′=4，6)]+ N2

利用激光诱导荧光方法研究了Cs_2B~1Π_u[(v′=5)]与N2的碰撞能量转移.脉冲激光激发Cs_2基态至B~1Π_u[(v′=5)]态,池温保持在410 K,N_2气压在1.5×10~2 Pa～2.5×10~3 Pa之间变化.荧光中含有直接荧光和碰撞转移荧光成分,记录直接荧光B~1Πu(v′=5)→Χ~1∑~+_g(v″=0)的时间分辨强度.从荧光强度的对数值给出的直线斜率得到B~1Π_u(v′=5)→Χ~1∑~+_g(v″=0)的有效寿命,由Stern-Volmer方程,得到B~1Π_u(v′=5)→Χ~1∑~+_g(v″=0)的辐射寿命为(45±9)ns.B~1Π_u(v′=5)态与N_2碰撞的猝灭总截面为(9.8±1.5)×10~(-15)cm~2.用类似的方法得到B~1Π_u(v′=4,6)能级的辐射寿命.在不同的N_2气压下,测量B~1Π_u(v′=5,4,6)→Χ~1∑~+_g(v″=0)的时间积分荧光强度,首次得到v′=5→v′=4及v′=5→v′=6的碰撞转移截面分别为(3.9±0.8)×10~(-15) cm~2和(4.1±0.8)×10~(-15)cm~2.     

碰撞诱导振动能量转移:Cs_2[B~1∏_u(u′=5)]+N_2→Cs_2[B~1∏_u(v′=4,6)]+N_2

利用激光诱导荧光方法研究了Cs_2B~1∏_u[(v′=5)]与N_2的碰撞能量转移.脉冲激光激发Cs_2基态至B~1∏_u[(v′=5)]态,池温保持在410K,N_2气压在1.5×10~2Pa～2.5×10~3Pa之间变化.荧光中含有直接荧光和碰撞转移荧光成分,记录直接荧光B~1∏_u(v′=5)→X~1∑_8~+(v″=0)的时间分辨强度.从荧光强度的对数值给出的直线斜率得到B~1∏_u(v′=5)→X~1∑_8~+(v″=0)的有效寿命,由Stern—Volmer方程,得到B~1∏_u(v′=5)→X~1∑_8~+(v″=0)的辐射寿命为(45±9)ns.B~1∏_u(v′=5)态与N_2碰撞的猝灭总截面为(9.8±1.5)×10~(-15)cm~2.用类似的方法得到B~1∏_u(v′=4,6)能级的辐射寿命.在不同的N_2气压下,测量B~1∏_u(v′=5,4,6)→X~1∑_8~+(v″=0)的时间积分荧光强度,首次得到v′=5→v′=4及v′=5→v′=6的碰撞转移截面分别为(3.9±0.8)×10~(-15)cm~2和(4.1±0.8)×10~(-15)cm~2.     

~(39)K_2分子C~1Ⅱ_u-X~1∑_9~+(J′=105)Q支激光诱导荧光光谱及电偶极跃迁矩变化率研究

用4415.6(?)CW激光线获得了~(39)K_2分子C~1II_u(v′=0,J′=105)-X~1∑_g~+(v″=1～10,J″=105)Q支激光诱导荧光(LIF)光谱.用最小二乘法拟合出了~(39)K_2分子X~1∑_g~+态振动常数和C~1II_u态电子谱项值T_e.光谱分析表明C~1II_u态T_e=22968cm~(-1)是合适的.用~(39)K_2分子Morse势计算了(V′=0,J′=105)-(v″=1～10,J″=105)跃迁的Franck-Condon因子和跃迁强度,强度计算值和激光诱导荧光光谱测量值之间有令人满意的符合,进一步的r重心近似分析给出了~(39)K_2分子C~1II_u→X~1∑_g~+电偶极跃迁矩R_(?)随核间距r的归一化变化率为-0.157～-0.168 debye/(?)(4.22(?)相似文献   

针一板介质阻挡放电中电子能量空间分布研究

测量了大气压环境下氩气空心针-板放电等离子体中原子与分子谱线强度的空间分布,分析了等离子体中电子能量的空间分布.实验利用空心针-板放电装置,得到了约3 cm长的放电等离子体弧.在300～800 nm范围内采集发射光谱,发现了强度较高的Ar I谱线、N2第二正带系谱线C 3Ⅱu(v=o)→B 3皿(v=0)以及强度较弱的...     

载氧环境下脉冲放电等离子体修复污染土壤体系中自由基的发射光谱

基于发射光谱检测方法的优越性以及在高级氧化降解体系中·OH和·O的重要作用,本研究采用发射光谱检测技术测定载氧环境下脉冲放电等离子体(pulsed discharge plasma,PDP)修复污染土壤体系中·OH和·O相对发射光谱强度的变化。研究建立了针-网式PDP修复污染土壤体系,利用光谱仪检测该PDP体系在载氧环境下所生成的·OH和·O的相对发射光谱强度。通过对比实验分别考察了不添加土壤、添加原土、添加有机污染土壤和添加有机-重金属复合污染土壤的PDP体系中·OH和·O的相对发射光谱强度变化,同时考察了脉冲峰值电压、电极间距和O2体积流量变化对·OH和·O的相对发射光谱强度的影响。研究结果表明:添加土壤有利于放电的发生,进而提高了PDP体系中·OH和·O的生成;添加有机污染土壤的PDP体系中·OH和·O发射光谱强度较原土体系中低,证明了PDP体系中·OH和·O对有机物的氧化作用;重金属离子的加入对于PDP体系中有机物的降解有积极的促进作用。同时,脉冲峰值电压和O_2体积流量的增加有利于PDP体系中·OH和·O的产生,而电极间距的增加不利于PDP修复污染土壤体系中·OH和·O的生成。本研究在说明PDP用于污染土壤修复体系中·OH和·O的关键作用的基础上,分析了PDP用于污染土壤修复过程中体系主要因素变化对体系中主要自由基含量的影响规律。     

Ar气对~(39)K_2分子C~1Ⅱ_u→X~1∑_g~+LIF光谱的碰撞猝灭效应

实验测量了缓冲气体Ar气对~(39)K_2分子C~1Π_u(v′=O,J′=53)→X~1∑_g~+(v″=5,6,J″=52,54)LIF光谱的碰撞猝灭效应.用稳态碰撞模型推导出LIF光谱强度I对气体压强P=P_(Ar)+P_K的函数关系.用上述模型拟合出的I-P曲线和实验数据的符合,对拟合所得参数C_1的进一步分析指出:热管炉后向探测LIF光谱方法比非增益荧光探测法的灵敏度可提高2倍以上.     

钠分子Bπ_a→X∑_(k)~+跃迁的光谱测量与计算机计算

利用激光诱导荧光的方法,测量了钠分子B′∏u(v′=6)→X′∑~+g(v″),v″=0,1,2,……,跃迁的荧光系列。     

氮分子B3Πg激发态的光谱研究

在较低气压(4Torr)条件下采用直流辉光放电激发氮分子气体,得到了氮分子放电等离子体在320～470nm范围内的发射谱,其形状为一等间隔的谱线序列,并沿长波方向谱线强度逐渐变小。通过计算分析对谱线进行了标定,确定该组谱线是由处于C^3Πg激发态低振动能级的氮分子向B^3Πg态不同振动能级的辐射跃迁所产生;在此基础上计算出氮分子B^3Πg态的振动频率为1738．50cm^-1。结合相关的能级参数计算了C^3Πg(v=0)→B^3Πg(v″=0～5)之间的Frank-Condon跃迁因子,实验所得的谱线强度与之符合得很好。     

发射光谱研究大气压等离子体射流的气体温度

采用介质阻挡放电等离子体喷枪装置,在大气压下流动氩气中产生了射流等离子体。利用光电倍增管,对射流等离子体进行了时空分辨测量,分析了等离子体喷枪内介质阻挡放电和外部等离子体羽的放电特性。利用高分辨率光谱仪采集等离子体羽处的发射光谱,通过对发射光谱中OH(A2Σ+→X2Π,307.7～308.9nm)及N2+的第一负系(B2Σ+u→X2Π+g,390～391.6nm)谱线拟合得到了射流等离子体的转动温度,拟合得到的转动温度分别为443和450K。在5%的误差范围内,这2种方法得到的结果是一致的。由于在大气压下,转动温度近似等于产生气体放电的气体温度,所以可以确定大气压射流等离子体气体温度。利用该方法研究了不同电压下的气体温度,发现气体温度随着外加电压增加而增大。     

Diode-laser-based ultraviolet-absorption sensor for high-speed detection of the hydroxyl radical

A new diode-laser-based UV-absorption sensor for high-speed detection of the hydroxyl radical (OH) is described. The sensor is based on sum-frequency generation of UV radiation at 313.5 nm by mixing the output of a 763-nm distributed-feedback diode laser with that of a 532-nm high-power, diode-pumped, frequency-doubled Nd:YVO4 laser in a beta-barium borate crystal. Approximately 25 microW of UV radiation is generated and used to probe rotational transitions in the A2 Sigma+ -X2II (v' = 0, v" = 0) electronic transition of OH. Single-sweep, single-pass measurements of temperature and OH concentration in a stoichiometric C2H4-air flame are demonstrated at rates up to 20 kHz.     

The Electronic Spectrum of Germanium Monosulfide: Rotational Structure in the A(1)Pi-X(1)Sigma(+) Transition in (70)GeS

The emission spectrum of the specific isotopomer (70)GeS was excited in a microwave (2450-MHz) discharge and the A(1)Pi-X(1)Sigma(+) transition (270-430 nm) was photographed under high resolution on a 10.6-m Ebert grating spectrograph. The rotational analysis of 43 bands led to the determination of accurate vibrational and rotational constants. Making use of these constants, the potential energy curves for the A(1)Pi and X(1)Sigma(+) states were generated by the RKR method and Franck-Condon factors and r-centroids were computed for the bands analyzed. The present extensive high-resolution study has revealed only a few localized perturbations in the A(1)Pi (v'=4, 5, 9) vibronic states, which contrasts with the situation in the isovalent molecules such as GeO, SiS, and SiSe. Copyright 2001 Academic Press.     

The Rotational Spectrum of SO(2) and the Determination of the Hyperfine Constants and Nuclear Magnetic Shielding Tensors of (33)SO(2) and SO(17)O

Rotational analyses of the B(2)Sigma(+)(u) --> X(2)Sigma(+)(g) system of the (14)N(+)(2) molecule have been extended to include the vibrational levels up to v' = 4. Spectral data from 20 bands obtained from high-resolution Fourier transform spectrometry of a hollow-cathode and a Pointolite lamp were included in the analysis. A global deperturbation yielded molecular parameters of the highly perturbed B(2)Sigma state and interaction parameters A(2)Pi(u) approximately B(2)Sigma(u) with a standard deviation of 0.011 cm(-1). Rotational term values of the B(2)Sigma(+) state were also determined. New perturbations in the B(2)Sigma(+) (v = 0) level have been observed at N approximately 85 and N approximately 96. Copyright 2000 Academic Press.     

Improvement of the Spectroscopic Constants of the PF(A(3)Pi) State and Assignment of the PF(A-X) Transition Dipole Function

High-resolution laser-excitation spectra were acquired for the v'=3-7 levels of the PF(A(3)Pi(0,1,2)<--X(3)Sigma(-)) transition from PF(X(3)Sigma(-)) molecules generated in a discharge flow reactor. These results were combined with lower resolution excitation spectra for the v'=8-11 levels and with existing high-resolution data in the literature for v'=0 and 1 to assign improved spectroscopic constants for PF(A(3)Pi(0,1,2)). The abnormal vibrational energy level spacings for all spin components of the PF(A(3)Pi) state are evidence for a homogeneous interaction with another (3)Pi state. The Lambda-doublet separation in the PF((3)Pi(0)) substate increases with vibrational level, which is taken as evidence for interaction with the PF(b(1)Sigma(+)) state. Laser-induced fluorescence spectra from individual v'=0-5 levels were used to obtain vibrational band intensities of the A-X transition. The strong dependence of the transition dipole on the r-centroid is consistent with the reduction in the radiative lifetimes with increasing v' level. The similarity between the isovalent PF(A(3)Pi) and SO(A(3)Pi) states is noted and the bond dissociation energy of PF(X(3)Sigma(-)) is discussed. Copyright 2001 Academic Press.     

半球形电极弥散放电等离子体参量的光谱研究

利用两个半球形水电极介质阻挡放电装置,在空气中实现了弥散放电,采用发射光谱法,对分子振动温度、分子转动温度及电子平均能量等随电压的变化进行了研究。实验利用氮分子第二正带系(C3Πu→B3Πg)的发射谱线得到了氮分子的振动温度;通过氮分子离子(N2+)的第一负带系(B2Σu+→X2Σg+)的发射谱线计算了氮分子的转动温度;采集了氮分子离子391.4nm和激发态的氮分子337.1nm两条发射谱线的相对强度之比,研究了电子的平均能量的变化。结果表明:随外加电压的增加,分子的转动温度呈上升趋势,分子的振动温度呈下降趋势,电子能量呈缓慢的下降趋势。     

介质势垒放电(DBD)等离子体中NO荧光发射谱研究

利用介质阻挡放电 (DBD)等离子体技术对大气污染物NO分子进行了光谱研究 ,得到了低气压条件下放电等离子体在 2 1 0～ 2 80nm光谱范围内的荧光发射谱。该谱明显的表现为双峰结构 ,谱线均成对出现 ,强度分布符合Frank Condon原理 ,且最大峰值位置出现在 2 36nm处 ,将该组谱线归属为NO分子的A2 ΣA →X2 Π1 / 2 ,2 / 3 跃迁。荧光产生过程为 :基态NO分子与高能电子发生非弹性碰撞被激发至激发态A2 Σ 后自发跃迁回基态同时辐射出荧光。通过测量等离子体中NO分子和N2 分子 337nm谱线强度随时间的变化关系 ,初步证实了放电等离子体中存在的NO分子的分解机制为 :e NO→N O e,N NO→N2 O ,O NO→NO2 hν。