单次碰撞条件下的BaO化学发光研究

本文简略地概述了在交叉分子束实验中研究Ba N_2O反应所获得的结果。通过用光学多通道分析器观察这个反应的化学发光空间角分布及测定辐射态的寿命,通过在单次碰撞条件下测定出这个反应的带头明显可辨的化学发光光谱以及从Ba的~3D态原子与N_2O反应得到化学发光光子产率的增加等实验结果,说明了这个反应的化学发光来源于BaO的A~1∑~ 和A′~1Ⅱ态的辐射。本文还采用反应通过生成离子对Ba N_2O~-中间物再引发反应的假设,较为合理地解释了Ba(~3D) N_2O反应的机理,并根据此模型用相空间统计理论计算了上述反应各电子态产物的分支比,得到与实验定性地吻合的结果。     

Ba(~3D)+N_2O化学发光反应的动态学研究

本文研究了单次碰撞条件下Ba(~3D)+N_2O→BaO~*+N_2反应的动态学特性。由束气实验测出这个反应的化学发光截面是42.2±1.4(?)~2,总碰撞截面是142±11(?)~2。由化学发光光谱分析出反应产物中存在着BaOD~1∑~+→A~1∑~+→X~1∑~+二次电子跃迁过程。通过交叉分子束实验,研究化学发光截面与反应物振动能、碰撞能的关系。结果表明,这个反应的势能面不存在阈能垒,振动能对化学发光截面影响不大,而平动能的增加会使化学发光截面减小。本文采用信息论方法,计算产物态的分支比,并和实验结果进行对比分析。     

Ba(~1S)+N_2O反应的化学发光偏振研究

当原子或分子之间经历反应碰撞后,产物分子的转动角动量矢量相对于初始相对速度矢量具有较明显的取向。达一信息可从测量反应生成的激发态产物分子的化学发光偏振度P得到。Zare等首先研究了反应Ba(~1S)+N_2O产物的化学发光偏振;近期Jalink等利用六极电场将反应物分子取向,研究了反应Ba(~1S)+N_2O的化学发光偏振与不同碰撞方位的关系。本文研究了化学发光偏振度随Ba(~1S)束速度(即反应物相对平动能)的变化,根据产物转动角动量分布对反应物相对平动能的依赖关系得到了Ba(~1S)+N_2O反应的反应机理及势能面的新图象。     

基态和亚稳态的Ca、Ba原子与CIO_2化学发光反应的动态学研究

在束-气装置上的单次碰撞条件下,利用低压直流放电选择性地激发碱土金属到亚稳态,观察了Ca(~1S)、Ca(~1S’~3P)、Ba(~1S)、Ba(~1S,~3D)+ClO_2。反应的化学发光.通过测量化学发光总包光强的空间分布,得到这些反应的总碰撞截面为:Ca(~1S)+ClO_2,97(A~2);Ca(~3P)+ClO_2,138(A~2);Ba(~1S)+ClO_2,136(A);Ba(~3D)+ClO_2,239(A~2),计算机模拟化学发光光谱,发现新生产物MO(M=Ca,Ba)的电子激发态A~1П态的相对振动布居分布是非玻尔兹曼分布的,求出反应Ba(~3D)+ClO_2和Ca(~3P)+ClO_2产生的MClC~П→X~2 ∑~+跃迁的化学发光截面分别为51(A~2)和31(A~2),计算光谱中不同成份的光强,得到了反应产生MO、MCl的产物分支比.最后,讨论了这类反应的机理。     

基态和亚稳态的Ca、Ba原子与ClO2化学发光反应的动态学研究

在束-气装置上的单次碰撞条件下, 利用低压直流放电选择性地激发碱土金属到亚稳态, 观察了Ca(~1S)、Ca(~1S’~3P)、Ba(~1S)、Ba(~1S, ~3D)+ClO_2。反应的化学发光. 通过测量化学发光总包光强的空间分布, 得到这些反应的总碰撞截面为: Ca(~1S)+ClO_2, 0.97 nm; Ca(~3P)+ClO_2, 1.38 nm; Ba(~1S)+ClO_2, 13.6 nm; Ba(~3D)+ClO_2, 2.39 nm, 计算机模拟化学发光光谱, 发现新生产物MO(M=Ca, Ba)的电子激发态A~1П态的相对振动布居分布是非玻尔兹曼分布的, 求出反应Ba(~3D)+ClO_2和Ca(~3P)+ClO_2产生的MClC~П→X~2 ∑~+跃迁的化学发光截面分别为0.51 nm和0.31 nm, 计算光谱中不同成份的光强, 得到了反应产生MO、MCl的产物分支比. 最后, 讨论了这类反应的机理。     

超音速流动条件下Sn/N_2O(O_2)化学发光反应动力学的实验研究

在温度低于900K 和1—10乇腔压范围内,首次采用等离子加热方法产生金属 Sn 蒸气,并利用超音速流动反应装置,研究了载气为 N_2和 N_2 Ar 时 Sn N_2O 和 Sn O_2的化学发光反应。首次采用光学多通道分析仪(OMA Model 1450)获得了不同腔压下 SnO(a~3∑~ ----X~1∑~ )跃迁的化学发光光谱,得出了不同腔压下 SnO(a~3∑~ )态的相对振动布居,并将本实验结果与低亚音速高温快速流动反应器(HTFFR)中所得的结果做了比较。     

超音速流动条件下Sn/N2O(O2)化学发光反应动力学的实验研究

在温度低于900 K和1—10乇腔压范围内, 首次采用等离子加热方法产生金属Sn蒸气, 并利用超音速流动反应装置, 研究了载气为N_2和N_2+Ar时Sn+N_2O和Sn+O_2的化学发光反应。首次采用光学多通道分析仪(OMA Model 1450)获得了不同腔压下SnO(a~3∑~+—X~1∑~+)跃迁的化学发光光谱, 得出了不同腔压下SnO(a~3∑~+)态的相对振动布居, 并将本实验结果与低亚音速高温快速流动反应器(HTFFR)中所得的结果做了比较。     

Ba(~3D,~1S)原子与Cl_2,I_2化学发光反应的分子束研究

本文在分子束单次碰撞条件下,研究了基态和亚稳态Ba原子与Cl_2,I_2气体的化学发光反应.发现亚稳态Ba原子的反应不产生BaCl_2的连续辐射,而却增加了BaCl的辐射,特别是其C~2II态的辐射.测得金属原子被Cl_2分子碰撞消除的总截面,对基态Ba原子是65±5A~2,对亚稳态Ba原子是105±5A~2,与电子跳跃(鱼叉)模型计算结果一致.还获得Ba(~3D) I_2反应产生BaI(~2II3/2--~2∑~ )跃迁△v=0辐射带高分辨光谱,近似计算结果说明,BaI(C~2II3/2)态具有非统计振动布居.用推广的鱼叉模型对实验结果作了定性解释     

在分子束-气装置上研究Sn+N2O反应的动态学

在分子束-气装置上测量了Sn+N_2O和Sn+O_2反应的发光光谱, 得到了压力为10~(-2)～10~(-4)乇时两个反应的发光光谱随反应压力的变化, 结果表明: Sn+N_2O反应生成的SnOa~(3∑)态主要是由其它电子态经碰撞而布居的。实验用化学发光方法测得了Sn+N_2O反应的总碰撞截面为0.32 nm, 说明发光态是由Sn(~3P_2)+N_2O反应直接产生的。     

在分子束-气装置上研究Sn+N_2O反应的动态学

在分子束-气装置上测量了Sn+N_2O和Sn+O_2反应的发光光谱,得到了压力为10~(-2)～10(-4)乇时两个反应的发光光谱随反应压力的变化,结果表明:Sn+N_2O反应生成的SnOa~(3∑)态主要是由其它电子态经碰撞而布居的。实验用化学发光方法测得了Sn+N_2O反应的总碰撞截面为32A~2,说明发光态是由Sn(~3P_2)+N_2O反应直接产生的。     

Ba N_2O态-态化学发光反应的研究

金属原子和各种氧化剂分子的化学发光反应中Ba/N_2O反应体系由于具有较高的光子产率,格外引人注意。但是,这个反应的动力学过程比较复杂,其反应机理至今尚在讨论之中。本工作围绕这个反应体系,进行了态-态动力学过程的实验和理论分析,获得了有关这个反应的一些新的动力学结果,并对它的反应机理做了进一步的阐述。 为了保证反应是单次碰撞条件下发生,实验安排在束-气条件下进行。     

分子束技术研究Ba与CHCl~3, CCl~4的反应

本文分别在交叉分子束和分子束-气体条件下, 利用化学发光方法, 研究了Ba(^3D)+CH~2Cl~2, CHCl~3,CCl~4和Ca(^1S~O),Ca(^3P),Ba(^1S～O)Ba(^3D)+CCl~4的反应, 实验得出了Ba(^3D)与CH~2Cl~2, CHCL~3, CCl~4反应时, A^2II,B~2Σ^+态BACl产物的发光截面对反应物碰撞能的依赖关系和反应阈能, 以及Ba(^3D)与CCl~4反应时, 产生电子激发态BaCl产物的光子产率。发现当Ba,Ca被激发到亚稳态时, Ba+CCl~4的反应电子基态BaCl产物的振动激发增加; 而Ca+CCl~4的反应电子基态CaCl产物的转动激发增加. 并针对以上结果进行分析讨论。     

N_2(A~3∑_u~ )与碘分子碰撞E-E传能机理研究

为了寻找可见及紫外波长的化学激光体系,作者选用N_2(A~3∑_u~ )为富能态分子,使之与碘分子碰撞传能。用微波放电法激发氩气而得到亚稳态的氩原子,氮分子与它碰撞传能而生成N_2(C~3π_u),N_2(C~3π_u)很快辐射跃迁生成N_2(A~2∑_u~ )。在流动余辉实验装置上,测到了N_2(A)与碘分子碰撞而     

Ba+Cl2, Br2化学发光反应动力学研究——电子激发态BaCl2*的生成机理

本文在束-气化学反应装置中, 研究了Ba+Cl_2(Br_2)化学发光反应, 观测了BaCl_2~*(BaBr_2~*)连续发射和Ba(~1P→~1S)辐射强度与反应物浓度的关系, 并用OMA观测了BaCl_2~*(BaBr_2~*)的发光强度的空间分布。实验结果否定了生成BaCl_2~*的单次碰撞的各种设想, 通过形成高振动激发的电子基态中间产物的二步反应机理, 成功地解释了实验观察的各项结果, 证明这个机理是可信的。     

Ba+Cl_2,Br_2化学发光反应动力学研究——电子激发态BaCl_2~*的生成机理

本文在束-气化学反应装置中,研究了Ba+Cl_2(Br_2)化学发光反应,观测了BaCl_2~*(BaBr_2~*)连续发射和Ba(~1P→~1S)辐射强度与反应物浓度的关系,并用OMA观测了BaCl_2~*(BaBr_2~*)的发光强度的空间分布。实验结果否定了生成BaCl_2~*的单次碰撞的各种设想,通过形成高振动激发的电子基态中间产物的二步反应机理,成功地解释了实验观察的各项结果,证明这个机理是可信的。     

Bi+N_2O化学发光反应机理研究

为寻找电子跃迁可见化学激光体系,十几年来几乎对所有可见化学发光反应的机理进行了广泛而深入的研究。然而、Bi+N_2O化学发光反应的研究至今却仍无文献报导。我们对达个反应的化学发光光谱分析得出了52个归属于BiO(A~2Π_(1/2)——X_1~2Π_(1/2))跃迁系的振动谱带,     

Sn N_2O反应的化学发光光谱

本文使用高温流动反应器装置研究了化学反应Sn N_2O所产生的SnO化学发光光谱,获得了145个SnO的振动光谱带和7个较高分辨的光谱带。由光谱分析得出SnO的五个低位电子态的光谱常数。并由光谱常数计算出SnO RKR势能曲线和a~3Σ~ (1)-X~1Σ~ (0~ )跃迁系的Franck-Condon因子。     

O(3P)原子与CS2反应可见化学发光研究

在交叉分子束装置上研究了基态氧原子O(3P)与二硫化碳反应的可见光区(380～500 nm)化学发光，得到的光谱标识为SO2分子 3B1→ 1A1自旋禁阻跃迁发射谱，实验中得到的上态主要是振动基态和弯曲模ν2激发的振动激发态，通过对不同压力情况下光谱的分析和反应通道的讨论，确认 3B1态的SO2来自于反应的多级过程.     

2,4-二硫代尿嘧啶的紫外吸收光谱和共振拉曼光谱

硫代嘧啶碱基是光动力疗法潜在的重要光敏剂,其最低单重激发态的光物理研究已有广泛报道。然而,其较高激发态的跃迁性质和反应动力学研究较为稀少。因此,本文采用共振拉曼光谱和密度泛函理论计算方法研究2,4-二硫代尿嘧啶的紫外光谱和几个较高单重激发态的短时结构动力学。首先,基于共振拉曼光谱强度与电子吸收带振子强度f的关系,将紫外光谱去卷积成四个吸收带,分别为358 nm(f=0.0336)中等强度吸收带(A带),338 nm(f=0.1491)、301 nm(f=0.1795)和278 nm(f=0.3532)强而宽的吸收带(B、C和D带)。这一结果既吻合密度泛函理论计算结果,又符合共振拉曼光谱强度模式对紫外光谱带的预期。据此,去卷积得到的四个吸收带被分别指认为S0→S2跃迁、S0→S6跃迁、S0→S7跃迁和S_0→S_8跃迁。同时,分别对B,C和D带共振拉曼光谱进行了详细的指认,获得了短时动力学信息。结果表明,S_8态短时动力学的显著特征是在Franck-Condon区域或附近发生了S8(ππ~*)/S(nπ~*)势能面交叉引发的、伴随超快结构扭转的非绝热过程。S7和S6态短时动力学的主要特征是反应坐标的多维性,它们分别沿C_5C_6/C_2S_8/C_4S_(10)/N_2C_3+C_4N_3H_9/N_1C_2N_3/C_2N_1C_6/C_6N_1H_7/C_5C_6H_(12)和C_5C_6/N_3C_2/C_4S_(10)/C_2S_8+C_6N_1H_7/C_5C_6H_(12)/C_5C_6N_1/C_5C_6H_(12)/C_2N_1C_6/N_1C_2N_3/C_4N_3H_9/N_1C_2N_3等内坐标演化。     

CHEMILUMINESCENCE STUDY OF THE BEAM-GAS REACTIONS Ba(~3D),Ba(~1S) Cl_2,I_2 UNDER THE SINGLE COLLISION CONDITIONS

The chemiluminescence (GL) reactions of metastable and ground state Ba atoms (Ba(~3D),Ba(~1S)) with Cl_2,I_2 have been studied under single collision conditions. It is found that thereaction Ba(~3D) Cl_2 does not produce the emission continuum from BaCl_2 but enhances theemission from BaCl, especially the emission from BaCl C~2Πstate. The total collision crosssections for Ba atom removal by Cl_2 are determined to be 65±5A_2 for Ba(~1S) atom and 105±5A_2 for Ba (~3D) atom, respectively. This result is in agreement with the result calculatedby electron harpooning model. The higher resolution CL spectrum of Pal (C_2Π_(3/2)-X~2∑~ )△v =0 band produced by Ba(~3D) I_2 reaction is also obtained. From an approximate calculation,it is found that the vibrational population of the BaI (C~2Π_(3/2)) state has a non-statistical dis-tribution. By the extended harpooning model, the experimental results have qualitatively beenexplained.