基于OH自由基A2Σ + →X2Πr 电子带系发射光谱的温度测量技术

本文基于OH自由基所固有的分子结构特征,通过分子光谱理论系统地分析和计算了OH自由基A²Σ ⁺ →X²Π_r 电子带系发射光谱的谱线跃迁频率、能级分布以及爱因斯坦自发发射跃迁概率等重要参数.同时结合实际的光谱实验,分析了谱线的自然展宽、碰撞展宽、多普勒展宽以及仪器展宽等各种展宽因素对谱线线型的影响,从理论上计算了任意转动温度、振动温度以及谱线展宽条件下OH自由基A²Σ ^{关键词： 发射光谱 转动温度 振动温度 自发发射爱因斯坦跃迁概率}     

激光诱导AlO自由基B2∑+–X2∑+跃迁光谱研究

基于激光诱导击穿光谱技术, 利用Nd:YAG脉冲激光激发Al₂O₃ (含量为99%)陶瓷片产生等离子体, 获得了AlO自由基B²∑⁺–X²∑⁺跃迁的33条发射谱线. 就AlO自由基光谱的时间演化规律和激光能量对谱线的影响规律进行了研究与分析. 结果表明, AlO自由基光谱出现在Al原子和Al离子光谱之后, 且持续时间较长. 当激光的脉冲能量由10 mJ起不断增加时, AlO自由基光谱强度逐渐减小, 且最大值出现时间随激光能量的增加而后移. 在此基础上, 进行了陶瓷等离子体在空气和氩气环境下的对比试验, 发现从Al₂O₃陶瓷片中激发所产生的AlO自由基必须有空气中O₂参与反应. 关键词： 激光诱导击穿光谱 AlO自由基 B²∑⁺–X²∑⁺跃迁光谱')" href="#">B²∑⁺–X²∑⁺跃迁光谱     

LaCl分子结构与基态X1Σ+势能函数

用能量一致相对论有效核芯势和参阅文献基础上添加极化函数4f2g的价基组,在密度泛函理论(DFT)、多体微扰MPn和组态相关理论QCISD水平上计算了LaCl分子结构、离解能和振动频率.根据原子分子反应静力学原理,导出LaCl分子基态可能的电子状态和离解极限,用DFT中的B3LYP方法计算了基态X1Σ+势能曲线,拟合得到了MurrellSorbie解析势能函数及其在平衡位置附近的Dunham展开式,由此计算的振转常数与实验光谱数据完全符合.得到的解析势能函数可用于计算振转光谱精细跃迁结构和原子分子碰撞反应动力学过程 关键词： LaCl 相对论有效核芯势 解析势能函数 振转光谱常数     

激光诱导NO2分子500—532nm区荧光激发谱的实验研究

用准分子激光抽运可调谐染料窄带激光测定了室温下NO₂分子500—532nm区高分辨荧光激发谱,在两个较强吸收区505—510nm和513—520nm范围内标识了25个振动带,并作了转动分析,得到了相应的带头位置、转动常数和旋-转偶合常数等分子光谱常数,在25个振动带中有5个谱带是新发现的,所有得到转动分析的谱线均属于平行跃迁X～ ² A₁—A～²Ｂ₂,对实验结果的分析表明电子激发态A～ 关键词： 激光诱导荧光激发谱 振动带 转动分析     

高位振动态RbH（X1∑+,v"≥15）与CO2碰撞转移中的能量相关性

研究了高位振动态RbH（X¹∑⁺,v″=15～21）与CO₂碰撞转移过程.脉冲激光激发RbH至高位态,利用激光感应荧光光谱（LIF）得到RbH（X¹∑⁺,v″）与CO₂的猝灭速率系数k_v″（CO₂）,k_v″=21（CO₂）=2.7k_vⁿ=15（CO₂）.利用激光泛频光谱技术,测量了CO₂（00⁰,J）高转动态分布,得到了转动温度,从而获得了平均转动能rot>和转动能的变化<△E_rot>,发现<△E_rot>_v″=21≈2.9<△E_rot>_v″=15.对于v″=16,证实了振动—振动能量转移的4-1近共振过程.在一次碰撞条件下,通过速率方程分析,得到RH（v″）-CO₂振转速率系数.对于v″=15,J=32-48,速率系数在1.25-0.33×10^-13cm³s^-1.之间;对于v″=21,速率系数在2.47-1.53×10^-13cm³s^-1之间,其能量相关性是明显的.     

激光诱导荧光确定NiB自由基一个新的电子激发态：在19000-22100 cm -1的2II态

Ni针放电产生的Ni原子与B₂H₆反应产生NiB自由基,得到了在19000～22100 cm^-1的激光诱导荧光光谱. 通过对激光诱导荧光激发谱和色散谱的研究,发现了一个新的电子跃迁序列[20.77]²II-X²∑⁺,序列共包括11个振动谱带,光谱分析得到了这个新的电子激发态和基态的跃迁寿命. 在光谱常数和跃迁寿命等数据的基础上,讨论了新发现电子激发态的电子构型.     

MgF自由基A2π-X2Σ+跃迁的高分辨激光诱导荧光光谱和Franck-Condon因子

MgF自由基被认为是适用于直接激光冷却的候选分子之一. 本文利用激光诱导荧光技术研究了MgF A²π-X²Σ⁺电子跃迁系统的转动分辨光谱. 在超声射流膨胀条件下利用两个镁针对SF₆/Ar气体混合放电产生MgF自由基. 在348∽370 nm范围内,实验记录了属于Δv=0,±1三个序的19个振动带. 通过对实验光谱的转动分析,确定了X²Σ⁺和A²π态的精确光谱常数. 利用实验结果结合和Rydberg-klein-rees方法计算了包括Franck-Condon因子(FCFs)在内的光谱常数. 实验结果和理论计算的FCFs之间存在显著差异,表明FCFs几乎不依赖于A²π态自旋-轨道耦合效应. 本文确定的势能曲线和FCFs为MgF分子激光冷却方案的理论模拟提供了必要的光谱数据.     

采用多参考组态相互作用方法研究AsN( X1 Σ+ )自由基的光谱常数与分子常数

采用内收缩多参考组态相互作用方法和相关一致基对AsN(X ¹ Σ⁺)自由基的势能曲线进行了研究. 计算过程中对两原子分别采用不同基组,As原子为aug-cc-pV5Z基组,N原子为aug-cc-pV6Z基组. 通过最小二乘法将势能曲线拟合成Murrell-Sorbie函数,并进一步计算得到AsN(X ¹ Σ⁺)自由基的光谱常数.光谱常数分别为D_e=4.97 eV,R_e=0.16259 nm, ω_e=1061.14 cm^-1, ω_ex_e=5.4715 cm^-1, B_e=0.53919 cm^-1和α_e=0.003409 cm^-1. 通过比较发现它们与实验值符合非常好. 利用得到的解析势能函数, 求解双原子分子核运动的径向Schrödinger方程, 找到了J=0时该自由基存在的全部67个振动态. 对于每一振动态, 分别计算了振动能级、经典转折点、惯性转动常数和离心畸变常数. 与实验结果比较后发现,计算结果达到了很高的计算精度. 关键词： AsN 势能曲线 光谱常数 分子常数     

MRCI方法研究CSe(X1Σ+)自由基的光谱常数和分子常数

采用内收缩多参考组态相互作用方法在0.08—2.5 nm的核间距范围内计算了CSe(X¹Σ⁺)自由基的势能曲线.为确保势能曲线的计算精度,C原子使用较大的相关一致基aug-cc-pV5Z,Se原子使用最大的相对论赝势基aug-cc-pV5Z-pp.对CSe(X¹Σ⁺)自由基的势能曲线进行了拟合,并进行了同位素识别,得到了该自由基6个主要同位素分子(¹²C^{74< 关键词： 同位素识别 势能曲线 光谱常数 分子常数}     

Ar-D2O复合物在D2O弯曲振动模附近的新振转子带

稀有气体原子和水分子组成的范德瓦耳斯复合物是研究水和其他原子分子之间相互作用的典型模型.本文利用中红外连续外腔量子级联激光器结合脉冲超声分子束吸收光谱技术,在D₂O弯曲振动带(v₂=1←0)附近测量了Ar-D₂O复合物4个新的振动转动子带.基于赝双原子分子有效哈密顿量,本文对测量到的振动转动谱线和前人报道的下能级所涉及的纯转动谱线进行了最小二乘法全局拟合,得到了包括振动子能级能量、转动常数和离心畸变常数等在内的精确的基态和激发态分子参数.Ar-D₂O的D₂O弯曲振动激发的振动带头被精确确定为1177.92144 (32) cm^-1,该值比D₂O单体的带头红移了约0.458 cm^-1.将从实验得到的振动子能级能量与基于四维势能面的理论计算结果进行了比较,检验了理论计算方法的精度.     

激波管壁AlO自由基B~2Σ~+-X~2Σ~+和C~2Π_r-X~2Σ~+带系辐射光谱的研究

爆轰驱动过程中产生的高温高压气流对铝质膜片、激波管壁产生烧蚀和冲刷作用,以致激波管壁、端盖上附有氧化铝等杂质,而高温下AlO自由基在气体分子的高速碰撞下被激发并产生强烈的辐射,从而干扰了高温气体辐射光谱的分析。用爆轰驱动加热技术将空气加热到4 000~7 000 K,利用多通道光学分析仪对AlO自由基辐射光谱进行分析,实验发现在460~530 nm波长范围内有多支辐射非常强烈的AlO自由基B2Σ+-X2Σ+(T00=20 689 cm-1)带系辐射谱带,且每支谱带都由多个带头组成,带头间隔约为2 nm,带头处于高频位置并向低频方向伸延。通过实验与理论计算相结合,重点分析了AlO自由基B2Σ+-X2Σ+带系辐射光谱的结构特征。AlO自由基C2Πr-X2Σ+(T00=33 047 cm-1)带系辐射光谱处于270~335 nm波长范围内,其辐射强度相对于B2Σ+-X2Σ+带系较弱,并且与OH基A2Σ+-X2Π(T00=32 682 cm-1)带系辐射光谱互相干扰而难以分辨,对该波段高温空气的辐射光谱分析产生不利的影响。     

超声射流冷却CCl2自由基的激光诱导荧光激发谱

在497—517nm波长范围观测超声射流冷却CCl₂自由基的激光诱导荧光激发谱。得到CCl₂在?←X跃迁中(v₁,v₂,0)←(0,0,0)振动带清晰的K结构。对近80个子谱带作了归属。振动分析给出较精确的v＇₁和v＇₂振动频率和非谐性常数;从K结构的分析得出(A＇-B＇)和(A″-B″)的值,文献未曾报道过。 关键词：     

79BrF和81BrF基态X1∑+光谱性质同位素效应对结构性质的影响

采用原子分子静力学的基本原理分析了BrF基态X¹∑⁺的离解极限,采用Herzberg同位素理论分析了BrF基态X¹∑⁺光谱数据的同位素效应,并以此为基础,分析了光谱数据的同住素效应对振动能级和分子势能函数（Murrell-Sorbie势即MS势）的影响.结果表明,⁷⁹BrF和⁸¹BrF基态X¹∑⁺的光谱数据的同住素效应是一种弱效应,与Herzberg同住素理论符合得很好,低振动能态的能级对理论预计的偏离很小,高阶力常数f₄和高阶展开系数a₃与实验结果有较大偏差,但由于a₃本身比a₁和a₂小很多,结果对势能函数整体影响不大.     

密度泛函方法对SiO分子基态（X 1Σ+）势能函数的研究

利用密度泛函B3P86方法,分别选用STO-3G,D95^**,6-311G,6-311++G,6-311++G^**,cc-PVTZ基组对SiO分子基态(X¹Σ⁺)进行结构优化计算.通过比较得出,cc-PVTZ基组为对SiO分子基态(X¹Σ⁺)进行结构优化最优基组的结论.使用密度泛函B3P86方法,选用cc-PVTZ基组进 关键词： B3P86 SiO 势能函数 光谱常数     

基于OH自由基A2∑+→X2∏r电子带系发射光谱的温度测量技术

本文基于OH自由基所固有的分子结构特征,通过分子光谱理论系统地分析和计算了OH自由基A2∑+→X2∏r电子带系发射光谱的谱线跃迁频率、能级分布以及爱因斯坦自发发射跃迁概率等重要参数.同时结合实际的光谱实验,分析了谱线的自然展宽、碰撞展宽、多普勒展宽以及仪器展宽等各种展宽因索对谱线线型的影响,从理论上计算了任意转动温度、振动温度以及谱线展宽条件下OH自由基A2∑+→X2∏r电子带系发射光谱的强度分布,并分析了光谱强度分布与转动温度、振动温度以及谱线展宽的关系,为OH自由基A2∑+→X2∏r电子带系发射光谱测温技术提供理论依据.在实验过程中通过理论计算光谱与实验光谱进行拟合,对氢气燃烧火焰的转动温度和振动温度进行了初步的实验研究.     

Cl2+离子R支跃迁光谱的理论研究

从双原子分子能级的物理表达式出发进行多次微分,建立了预测双原子分子体系R支高振转跃迁谱线的新解析公式. 使用新解析公式预测双原子体系R支高阶跃迁谱线的数据时,最多只需15条精确的实验跃迁谱线和该跃迁带中对应的上下 振动态的转动光谱常数B′_v 和 B″_v.将该解析公式用于预测Cl₂⁺ 离子 A²∏_u---X²∏_g跃迁系(3,7)带和(4,8)带的跃迁谱线,不仅精确的重复了实验给出的较低阶的跃迁光谱数据值, 而且正确预言了所研究体系中缺失的振转跃迁谱线,尤其是高阶的跃迁谱线数据.     

BF分子A1Π→X1Σ+带系与b3Σ+→a3Π带系的Franck-Condon因子计算

在双原子分子核运动的波动方程中，计入分子的振转相互作用项，得出的波函数除与振动量子数有关外，还与转动量子数有关．用该波函数编程序计算了BF分子A¹Π→X¹Σ⁺带系和b³Σ⁺→a³Π带系的Franck-Condon因子．计算中转动量子数的取值由J=0取至J=200，结果适用于低温、高温和强激波条件． 关键词：     

超声射流冷却S2自由基激光诱导荧光激发谱

在超声射流条件下.采用SF6/Ar(～10%)混合气束脉冲直流放电方法产生S2自由基,观测了32S2自由基在30000～35500 cm-1波段的激光诱导荧光激发谱.通过对所观测到的40多个振动谱带的归属,确定其中28个谱带为s2自由基B3∑μ一X3∑-g跃迁的(v'=1-9,0),(v'=1-8,1),(v'=1-7,2)和(v'=2-5,3)四个谱带序列.通过对所获谱带的转动分析,得到更为丰富的S2自由基B3∑-μ-X3∑-g跃迁谱带的转动光谱常数和更为精确的B3∑-μ电子态的平衡分子常数:Te,щe,щXe,Be,ae和Re.另外,还测得所有观测到的谱带的寿命,进一步丰富了S2自由基学∑-μ-X2∑-g跃迁谱带的光谱信息.     

SiCl自由基X2Π和A2Σ+态的光谱性质

采用内收缩多参考组态相互作用(ic MRCI)方法结合Dunning等相关一致基,计算Si Cl自由基X²Π和A²Σ⁺态的势能曲线.讨论参考能和相关能外推对X²Π和A²Σ⁺态光谱的影响.对势能进行相对论修正及核价修正计算.拟合势能曲线得到X²Π和A²Σ⁺态的光谱常数.它们与实验结果一致.利用Breit-Pauli算符,计算旋轨耦合效应,得到X²Π_1/2和X²Π_3/2的势能曲线、并计算它们的光谱常数.求解双原子分子核运动的径向SchrÖdinger方程,获得无转动SiCl自由基2个Λ-S态及X²Π态的耦合分裂态的全部振动态.得到J=0时X²Π态的自旋-轨道耦合常数、较高振动态的惯性转动常数以及X²Π_1/2和X²Π_3/2的振动能级等分子常数.     

用MRCI方法研究CS+同位素离子X2Σ+和A2Π态的光谱常数与分子常数

利用内收缩多参考组态相互作用方法和价态范围内的最大相关一致基aug-cc-pV6Z, 在0.05—0.60 nm的核间距范围内计算了CS⁺离子X²Σ+和A²Π态的势能曲线. 利用CS⁺离子的势能曲线并在同位素质量修正的基础上, 拟合出了X²Σ+和A²Π态的同位素离子^{1 关键词： 同位素识别 势能曲线 光谱常数 分子常数}