激波管壁AlO自由基B~2∑~+-X~2∑~+和C~2∏_r-X~2∑~+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B~2∑~+-X~2∑~+(T_(00)=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 mn,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B~2∑~+-X~2∑~+带系辐射光谱的结构特征.AlO自由基C~2∏_r-X~2∑~+(T_(00)=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B~2∑~+-X~2∑~+带系较弱,并且与OH基A~2∑~+-X~2∏(T_(00)=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.     

碰撞诱导钠分子A1Σ+u→X1Σ+g的荧光光谱

用532.0 nm激光激发Na2分子到B1Πu电子态,记录了Na(3P)原子的跃迁和Na2分子的A1Σ+u-Χ1Σ+g的谱带.由Na与Na2激发态发射的光谱及其强度可以认定在Na-Na2系统中的碰撞过程,Na(3P)原子线是Na2(B1Πu)到Na(3P)的碰撞能量转移产生的,预解离过程也可产生原子线.而A1Σ+u-Χ1Σ+g谱带是由B1Πu到21Σ+g的碰撞转移后再由21Σ+g到A1Σ+u的辐射而引起的.在360℃,根据辐射衰变率和荧光强度,得到Na2(B1Πu)到Na2(21Σ+g)碰撞转移率系数为7.1×10-10 cm3s-1,而B1Πu的预解离率为2.3×106 s-1.     

钠分子B 1Πu与2 1Σ+g间的碰撞激发转移

用HeCd激光器的4416nm线激发Na2分子到B1Πu电子态,记录了Na原子的跃迁和Na2分子的A1Σ+u-Χ1Σ+g的谱带。由Na与Na2激发态发射的光谱及其强度可以认定在NaNa2系统中的碰撞过程,Na原子线是Na2(B1Πu)到Na(3P)的碰撞能量转移产生的,预解离过程也可产生原子线。而A1Σ+u-Χ1Σ+g谱带是由B1Πu到21Σ+g的碰撞转移后再由21Σ+g到A1Σ+u的辐射而引起的。在360℃,根据辐射衰变率和荧光强度,得到Na2(B1Πu)到Na2(21Σ+g)碰撞转移率系数为57×10-10cm3·s-1,而B1Πu的预解离率为27×106s-1。     

CS_2~+经由~2Σ_u~+←~2Π_(g,3/2)跃迁的[1+1]光倒空和光碎片激发谱(英文)

用483.2nm的电离激光使CS2分子经由[3+1]REMPI制备出CS2+(X~2Πg,3/2)后,在270~285nm扫描解离激光获得了CS2+经由~B2Σu+←X~2Πg,3/2跃迁的光倒空和光碎片激发谱,由此给出了CS2+~B2Σu+电子态的振动频率ν1=613cm-1和2ν2=707cm-1.分析表明,正是CS2+的[1+1]双光子光激发解离过程导致了母体离子CS2+的光倒空和光解离成碎片离子CS+和S+,该过程中光碎片离子的分支比CS+/S+大约为3.     

■H自由基LIF光谱研究

利用脉冲高压直流放电技术产生■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.HA2Σ+-X2Π(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X2Π态O.H的转动温度为(30±1)K;通过对A2Σ+-X2Π(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A2Σ+(v′=1)及X2Π(v″=0)的寿命分别为(637±6)和(675±13)ns。     

BO分子α带系A~2Π-X~2Σ~ 及β带系B~2Σ~ -X~2Σ~ Franck-Condon因子的计算

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。用该波函数编程计算了ＢＯ分子α带系Ａ２Π－Ｘ２Σ＋及β带系Ｂ２Σ＋－Ｘ２Σ＋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。     

BS分子α带系A~2Π→X~2Σ~+及γ带系C~2Π→X~2Σ~+法兰克-康登因子的计算

在双原子分子核运动的薛定谔方程中，计入分子的振转相互作用项，在Ｍｏｒｓｅ势近似下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。本文用该波函数编程计算了ＢＳ分子α带系Ａ２Π→Ｘ２Σ＋及γ带系Ｃ２Π→Ｘ２Σ＋法兰克－康登（Ｆｒａｎｃｋ－Ｃｏｎｄｏｎ）因子（简称Ｆ－Ｃ因子）。计算中转动量子数的取值由Ｊ＝０至Ｊ＝２００，其结果适用于低温、高温和强激波条件。     

BH~+离子基态及激发态的势能曲线和跃迁性质的研究

利用高精度的多组态相互作用及Davidson修正方法 (MRCI+Q),采用ACV5Z-DK全电子基组计算了BH~+离子的前4个离解通道B~+(~1S_g)+H(~2S_g),B~+(~3Pu)+H(~2S_g),B(~2P_u)+H~+(~1Sg)和B~+(~1Pu)+H(~2Sg)的9个Λ—S态的势能曲线.X~2Σ~+,A~2Π和B~2Σ~+态的光谱常数和已有实验值符合得很好,其中b~4Σ~+,3~2Σ~+,3~2Π和4~2Σ~+态的光谱常数为首次报道,3~2Π和4~2Σ~+态具有双势阱结构.预测了A~2Π和B~2Σ~+态的辐射寿命:τ(A~2Π)=239.2 ns和τ(B~2Σ~+)=431.2 ns.最后在考虑自旋轨道耦合效应下讨论了B~2Σ~+与A~2Π态的势能曲线的相交对激光冷却BH~+离子的影响.     

基于ab initio的BD~+离子激光冷却理论研究

基于相关一致基组aug-cc-pV5Z,采用内收缩多参考组态相互作用方法计算了BD~+离子两个最低解离极限B~+(~1Sg)+D(~2Sg)和B+(~3Pu)+D(~2Sg)对应的5个Λ—S态(X~2Σ~+,A~2Π,B~2Σ+,a~4Π和b~4Σ~+)的势能曲线和跃迁偶极矩.根据计算结果,求解核运动的径向薛定谔方程得到相应电子态的振-转光谱常数、Franck-Condon(F-C)因子和振动能级辐射寿命.其中A~2Π—X~2Σ~+的F-C因子(f_(00)=0.923)、辐射寿命(τ=235 ns)满足激光直接冷却的条件.因此,我们基于分子转动跃迁提出了一个可实现Doppler激光冷却的光循环方案:A~2Π_(1/2)(υ′=0)—X~2Σ+(υ′′=0,1),其中υ′=0中包含2个转动能级,υ′′=0和υ′′=1中分别包含6个和4个转动能级.根据方案,模拟了激光冷却过程中的分子布居数动力学变化过程,并计算了初速度为100 m/s的BD~+,历经5.4 ms散射1150个光子可减速到4.6 m/s、温度为13 mK.     

射流冷却AlO自由基B2Σ+—X2Σ+光谱研究

利用铝电极放电产生的Al原子与O₂反应生成AlO自由基,在超声射流冷却下在43 0—480nm波长范围观测到AlO自由基B—X跃迁的激光诱导荧光激发谱.光谱振动结构分析表明 所有的谱带属于V′-V″=1,2,3跃迁,并获得基态和激发态的振动频率与非谐性常数.另外还 对其中(1,4)谱带的转动结构进行标识,并得到相应的转动常数和离心畸变系数.对从基态 振动能级V″=5向上跃迁的谱带强度增强进行了讨论. 关键词： 光谱 AlO     

BF分子A~1Π→X~1Σ~ 带系与b~3Σ~ →a~3Π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．     

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.     

CN红带A 2Пi-X 2Σ+(6, 1)和(7, 2)带振转光谱研究

通过微量CH3CN(36 Pa)与He(660 Pa)混合气体交流Penning辉光放电获得CN自由基分子, 采用光外差-磁旋转-浓度调制光谱技术, 在可见光波段16 850～17 480 cm-1进行了转动分辨光谱测量, 分别标识了CN分子红带A 2Пi-X 2Σ+(6, 1)和(7, 2)138条和118条的转动光谱(其余光谱为C2自由基及CN红带(8, 3)带光谱). 理论拟合分子常数时考虑电子态间的微扰作用, 采用有效哈密顿量矩阵对角化获得了A 2Пi(ν=6, 7)态更精确的分子常数及电子态A 2Пi(ν=7)与 X 2Σ+ (ν=11)之间的微扰常数ξ, η, 总体拟合方差均小于实验误差0.007 cm-1, 表明拟合结果是非常精确的.     

icMRCI+Q理论研究BF~+离子电子态的光谱性质和预解离机理

采用考虑Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用(icMRCI+Q)方法,结合相关一致基组aug-ccpV5Z和aug-cc-pV6Z,计算了BF+离子前两个离解极限B~+(~1S_g)+(~2P_u)和B+(~3P_u)+F(~2P_u)对应的14个Λ-S态(X~2Σ~+,1~2Π,2~2Π,2~2Σ~+,1~4Σ~+,1~4△,1~4Σ~-,1~2△,1~2Σ~-,3~2Σ~+,1~4Π,2~4Π,2~4Σ~+和3~2Π)和30个Ω态的势能曲线.在势能曲线的计算中,考虑了旋轨耦合效应、核价相关和标量相对论修正以及将参考能和相关能分别外推至完全基组极限.基于得到的势能曲线,获得了束缚和准束缚的12个A-S态和28个Ω态的光谱常数,并且X~2Σ~+态的光谱常数与已有的实验结果符合.此外,计算了BF分子X~1Σ~+态到BF+离子X~2Σ~+,1~2Π和2~2Σ~+态的垂直电离势和绝热电离势,并且BF~+(X~2Σ~+)←BF(X~1Σ~+)的垂直电离势和绝热电离势与相应的实验结果非常符合.由X~2Σ~+,2~2Π,1~4Σ~+,3~2Σ~+和3~2Π态和其他的激发A-S态势能曲线的交叉现象,借助于计算的旋轨耦合矩阵元,首次分析了X~2Σ~+和3~2Π态的预解离机理以及2~2Π(v′≥9),1~4Σ~+(v′≥4)和3~2Σ~+(v′≥4)的振动能级受到其他电子态的微扰.计算了30个Ω态离解极限处的相对能量,并且与实验结果十分符合.最后计算了2~2Π(v′=0—9)—X~2Σ~+,2~2Σ~+(v′=0—2)—X~2Σ~+,(3)1/2—(1)1/2~(势阱一)和(2)3/2(v′=0—9)—(1)1/2~(势阱一)跃迁的Franck-Condon因子、爱因斯坦自发辐射系数和辐射寿命.     

自由基CH(X2Π,a4Σ-)的光谱数据从头算研究

用分子轨道从头算方法,对CH自由基的基态(X2Π)和低激发态(a4Σ-)的光谱数据进行了计算.计算结果表明,在基态CH(X2Π)时,在QCISD(T)/6-311G (3df,3pd)水平上,计算所得的键长R=0.1120981nm,偶极矩μ＝1.5891 Debye,ν＝2845.43cm-1均与实验值相吻合,在B3PW91/6-311G (3df,3pd)理论水平上,计算的基态能量为-38.496143 Hartree,误差仅为0.22%;对低激发态CH(a4Σ-),使用含时的密度泛函方法(TDDFT)和大基组6-311 G(3df,3pd)计算所得的R=0.1094nm,垂直跃迁能量为0.926eV,均与实验结果有较好的吻合.     

用MRCI方法研究CS+同位素离子X2Σ+和A2∏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A2∏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A2∏态的同位素离子12C32S+,12C34S+和12C33S+等的光谱常数.对于X2Σ+态的主要同位素离子12C32S+,其光谱常数D0,De,Re,ωe,ωeχe,αe,和Be分别为6.4694,6.5542 eV,0.14975 nm,1371.89,7.5746,0.006481和0.8616 cm-1;对于A2∏态的主要同位素离子12C32S+其D0,De,Re,ωe,ωxχe,αe和Be分别为4.8460 eV,4.9084 eV,0.16449 nm,l009.31和6.4970 cm-1,0.006110和O.7134 cm-1.这些数据与已有的实验结果均符合很好.通过求解核运动的径向薛定谔方程,找到了J=0时CS+(X2Σ+)的全部68个振动态、CS+(A2∏)的全部80个振动态.对于每一振动态,还分别计算了它的振动能级、经典转折点、转动惯量及离心畸变常数,并进行了同位素质量修正.这些结果与已有的实验值也十分一致.这里,12C32S+和12C32S+的光谱常数以及12C32S+高振动态的分子常数属首次报道.     

钠分子B~1Π_u→X~1Σ_g~+LIF光谱及其强度研究

实验获得了Ar~+激光488nm线诱导Na_2分子产生B~1Π_u→X~1Σ~+_g跃迁荧光谱,其谱线的跃迁机制是分属于不同Q、P、R支系列的较高转动能级的B~1Π_u→X~1Σ~+_g电子态跃迁。研究了钠蒸气温度对Na_2分子激光诱导荧光光谱强度的变化关系,表明是由于荧光跃迁的上下能级不同弛豫过程的影响。分析了缓冲气体Ar对Na_a分子B~1Π_u态的碰撞猝灭作用,得出谱线强度与总气压的等轴双曲线关系,所得数据拟合曲线与实验很好地一致。     

CN~+离子电子结构和跃迁性质的理论研究

采用多组态参考相互作用方法和AV5Z-DK基组对CN~+离子的两个解离极限C~+(~2P_u)+N(~2D_u)和C~+(~2P_u)+N(~4S_u)下的X~1Σ~+、a~3Π、~1Δ和A~1四个电子态的势能曲线、永久偶极矩和振动能级进行了计算.为保证计算结果的精确性,在计算中考虑了Davidson修正.基于求得的势能曲线,数值求解一维径向薛定谔方程得到了各个电子态的光谱数据,并与实验值和已有的理论值吻合较好.除此之外,对A~1Π→X~1Σ~+和1~1Δ?A1~Π的跃迁性质进行了研究,同时通过跃迁的弗兰克-康登因子及辐射寿命,对CN~+离子激光冷却的可行性进行了分析.     

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：     

CHClF_2在强红外激光作用下C_2~*d~3П_g态的形成机制

用TEACO_2激光辐照CHCIF_2分子生成电子激发态C_2自由基,观察到斯旺带系的六个谱带。本文根据C_2分子态位能曲线的特点,提出C_2~*d~3Π态的形成机制。C_2是少数较特殊的分子之一,其激发态b~3Σ_g~-与第一激发态a~3Π_u的位能曲线在核间距1.80A处相交。在CHCIF_2光产物的反应C+CF_2+M—→C_2~*+F_2+M中,首先形成的是C_2~*b~3Σ_g~-态而不是低位的X~1Σ_g~+态或a~3Π_u态。然后通过b~3Σ_g~-态与d~3Π_g态的交点经无辐射跃迁到达d~3Π_g态。