NCl(a1Δ)/I（2P3/2）传能体系的实验研究

 利用微波放电Cl₂/He等离子体作为Cl源，对反应NCl(a¹Δ) + I(²P_3/2)→NCl(X³Σ) + I(²P_1/2)进行了实验研究，得到了较大的I(²P_1/2)自发辐射荧光信号，检测到NCl(a¹Δ，b¹Σ)自发辐射荧光光谱在存在少量I(²P_1/2)下发生的显著变化，其中NCl(a¹Δ)自发辐射荧光信号降低，同时由于I(²P_1/2)的作用，NCl(b¹Σ)自发辐射荧光信号大幅度增加。在考察各反应气体流量对I(²P_1/2)自发辐射荧光信号的影响时发现，在本次实验条件下，各种气体的最佳流量：He为1～4mmol/s, I₂为0.01～0.03mmol/s, Cl₂为1.0mmol/s左右,而HN₃流量略大于Cl₂流量时信号升高幅度开始变缓，约为Cl₂流量的两倍时信号不再有显著的变化。     

Cl HN_3产生NCl(a~1Δ)和NCl(b~1Σ)的实验研究

对利用微波放电直接解离 Cl2 生成 Cl,Cl与 HN3 反应生成 NCl(a1Δ)和 NCl(b1Σ)的过程进行了实验研究。得到了较强的 NCl(a1Δ)和 NCl(b1Σ)自发辐射光谱 ,考察了 Cl2 流量和 He/ Cl2 配比对NCl(a1Δ)和 NCl(b1Σ)生成的影响。发现对于一定的 He流量 ,Cl2 流量对 NCl(a1Δ)和 NCl(b1Σ)生成的影响存在一最佳范围 ,而最佳 He/ Cl2 配比不是一定值 ,而是随 He流量升高而变大 ,在实验所考察的 He流量范围 (5～ 4 0 L/ min)内 ,最佳 He/ Cl2 配比在 3 0∶ 1～ 1 0 0∶ 1之间     

Cl+HN3产生NCl(a1Δ)和NCl(b1∑)的实验研究

对利用微波放电直接解离Cl2生成Cl, Cl与HN3反应生成NCl(a1Δ )和NCl(b1∑)的过程进行了实验研究。得到了较强的NCl(a1Δ 和NCl(b1∑)自发辐射光谱,考察了Cl2流量和He/Cl2配比对NCl(a1Δ 和NCl(b1∑)生成的影响。发现对于一定的He流量,Cl2流量对NCl(a1Δ 和NCl(b1∑)生成的影响存在一最佳范围,而最佳He/Cl2配比不是一定值,而是随He流量升高而变大,在实验所考察的He流量范围（5~40 L/min）内,最佳He/Cl 2配比在30∶1~100∶1之间。     

C1＋HN3产生NCl（a^1Δ）和NCl（b^1∑）的实验研究

对利用微波放电直接解离Cl2生成Cl,Cl与HN3反应生成Ncl（a^1Δ）和NCl(b^1∑）的过程进行了实验研究,得到了较强的Ncl(a^1Δ）和NCl（b^1∑）自发辐射光谱,考察了Cl2流量和He/Cl2配比对NCl(a^1Δ)和NCl(b^1∑）生成的影响,发现对于一定的He流量,Cl2流量对NCl(a^1Δ)和NCl(b^1∑）生成的影响存在一最佳范围,而最佳He/Cl2配比不是一定值,而是随He流量升高而变大,在实验所考察的He流量范围（5－40L/min)内,最佳He/Cl2配比在30：1－100：1之间。     

微波放电解离氯分子解离效率的测量

 以Cl/Cl₂/HN₃/He为基础的NCl(a¹Δ)/I作为一种化学激光新的体系，氯原子产生的多少对该体系的研究是至关重要的。利用滴定法研究了微波解离氯分子的解离效率。用HN₃/He滴定Cl，由光学多通道分析仪监测NCl(a¹Δ)和NCl(b¹Σ)辐射的荧光。发现微波解离氯分子的效率并不是想象的那样低，在较小的氯流量下，最高的解离效率可以达到100％。     

Cl+HN3产生NCl(a1△)和NCl(b1∑)的实验研究

对利用微波放电直接解离Cl2生成Cl,Cl与HN3反应生成NCl(a1△)和NCl(b1∑)的过程进行了实验研究.得到了较强的NCl(a1△)和NCl(b1∑)自发辐射光谱,考察了Cl2流量和He/Cl2配比对NCl(a1△)和NCl(b1∑)生成的影响.发现对于一定的He流量,Cl 2流量对NCl(a1△)和NCl(b1∑)生成的影响存在一最佳范围,而最佳He/Cl 2配比不是一定值,而是随He流量升高而变大,在实验所考察的He流量范围(5～40 L/mm)内,最佳He/Cl 2配比在30:1～100:1之间.     

Cl/HN3/I2全气相化学激光体系的化学动力学模拟计算

 对Cl/HN₃/I₂产生NCl(a)/I激光的过程进行了化学动力学计算，主要考察了Cl,HN₃和I₂的初始粒子数密度及其配比对小信号增益系数的影响。结果发现,当温度为400K, 初始Cl粒子数密度为1×10¹⁵，1×10¹⁶和1×10¹⁷cm^-3时,小信号增益系数分别达到1.6×10^-4,1.1×10^-3和1.1×10^-2cm^-1，获得最佳小信号增益系数的HN₃和I₂的初始粒子数密度分别为初始Cl粒子数密度的1～2倍和2%～4%。同时，对Cl，HN₃和I₂配比对小信号增益系数和增益持续时间的影响进行了讨论。     

异氰酸分子NH(a1Δ)+CO(X1Σ+)通道在193nm的离子成像光解动力学研究

The photodissociation dynamics of isocyanic acid (HNCO) has been studied by the timesliced velocity map ion imaging technique at 193 nm. The NH(a¹Δ) products were measured via (2+1) resonance enhanced multiphoton ionization. Images have been accumulated for the NH(a¹Δ) rotational states in the ground and vibrational excited state (v=0 and 1). The center-of-mass translational energy distribution derived from the NH(a¹Δ) images implies that the CO vibrational distributions are inverted for most of the measured ¹NH(v|j) internal states. The anisotropic product angular distribution observed indicates a rapid dissociation process for the N-C bond cleavage. A bimodal rotational state distribution of CO(v) has been observed, this result implies that isocyanic acid dissociates in the S₁ state in two different pathways.     

Cl(2P)+D2→DCl+D反应中波恩-奥本海默近似有效性的交叉分子束研究

本文利用高分辨的里德堡态氘原子标识-交叉分子束装置,研究了碰撞能为4.5∽6.5 kcal/mol范围内Cl(²P)[Cl(²P_3/2)和Cl^*(²P_1/2)]与D₂的反应. 虽然自旋轨道激发态反应Cl^*(²P_1/2)+D₂在波恩-奥本海默(B-O)近似下本应是禁阻的,但实验中观测到了该反应的贡献. 通过测量靠近后向的碰撞能相关的微分散射截面连线,发现低碰撞能下的产物主要来自于B-O近似禁阻的反应Cl^*+D₂. 随着碰撞能的提高,自旋轨道基态反应Cl+D₂的反应性增加明显要比自旋轨道激发态反应Cl^*+D₂更快,并且在高碰撞能下成为产物的主要来源. 实验结果表明：在低碰撞能下,Cl^*中自旋轨道激发态的额外能量,可以帮助B-O近似禁阻的反应Cl^*+D₂越过势垒;然而当碰撞能接近和高于反应势垒时,B-O近似允许的反应Cl+D₂占主导地位. Cl/Cl^*+D₂反应中B-O近似有效性的特征与其同位素反应Cl/Cl^*+H₂是一致的.     

Li2分子自旋一致激发态a3Σ+u和b3Πu的分析势能函数的从头算

使用对称性匹配簇-组态相互作用方法首次计算了Li₂分子自旋一致激发态a³Σ⁺_u和b³Π_u的离解能、平衡几何及其谐振频率。使用最小二乘法、利用Murrell-Sorbie函数形式拟合出了Li₂分子三重态的第一激发态a³Σ⁺_u 和第二激发态b³Π_u的完整势能函数，并计算了这两个态的光谱常数 (B_e, α_e, ω_e 和 ω_eχ_e) 和力常数 (f₂, f₃和f₄)。得到了Murrell-Sorbie函数形式既适用于基态、又适用于激发态的结论。将计算得到的激发态（a³Σ⁺_u和b³Π_u）的离解能、平衡几何及其谐振频率与实验结果及其它理论计算结果进行了比较。从比较的结果中可以清楚地看出，本文的计算结果在计算精度方面有很大的改进。     

NCl（a^1△）／I（^2P3／2）传能体系的实验研究

利用微波放电C12／He等离子体作为Cl源，对反应NCl(a^1△) I(^2P3/2)→NCl(X^3∑) I(^2P3/2)进行了实验研究，得到了较大的I(^2P3/2)自发辐射荧光信号，检测到NCl(a^1△，b^1∑)自发辐射荧光光谱在存在少量I(^2P3/2)下发生的显著变化，其中NCl(a^1△)自发辐射荧光信号降低，同时由于I(^2P3/2)的作用，NCl(b^1∑)自发辐射荧光信号大幅度增加。在考察各反应气体流量对I(^2P3/2)自发辐射荧光信号的影响时发现，在本次实验条件下，各种气体的最佳流量：He为1—4mmol/s，I2为0．01—0．03mmol/s，Cl2为1．0mmol/s左右，而HN3流量略大于Cl2流量时信号升高幅度开始变缓，约为Cl2流量的两倍时信号不再有显著的变化。     

Experimental study on the system of Cl/Cl_2/He/HN_3/I_2

Using a microwave generator, chlorine diluted by helium was dissociated to chlorine atoms that subsequently reacted with hydrogen azide to produce the excited states of NCl(a1△). Meanwhile, molecular iodine with carrier gas of helium reacted with atomic chlorine to produce atomic iodine which then was pumped to excited state of I(2P1/2) by an energy transfer reaction from NCl(a1△). In this paper, the changes of NCl(a1△) and NCl(b1∑) emission intensity is presented when I2/He is introduced into the stream of Cl/Cl2/He/HN3/NCl(a1△)/NCl(b1∑). The dependences of atomic iodine I(2P1/2) on flow rates of gases were also investigated. The optimum parameters for I(2P1/2) production are given.     

三氯化氮气体喷射自发分解实验研究

 在气体流动管中对三氯化氮气体喷射自发分解的现象进行了初步实验研究。在一根长80 cm，直径4 cm的圆柱形石英玻璃管中，用喷嘴向气体流动管内喷射NCl₃/He混合气体，观察到了NCl₃喷射分解时的红色火焰。测量了火焰光谱并进行了归属，认为该光谱是Cl₂(B→X)辐射跃迁。NCl­₃的喷射自发分解本质上是激波诱导发生的，即分子的动能转化为分子内能而引起的，生成的Cl原子及NCl₂自由基与NCl₃分子反应，从而得到持续燃烧火焰。实验结果表明了NCl₃自发分解反应可代替放电或燃烧作为Cl原子的来源。     

Cs-He混合蒸气中的辐射陷获效应和6P3／2能级有效辐射率的测量

测量了Cs-He混合蒸气中Cs(6P3/2)共振能级的有效辐射率,圆柱形样品池充入金属Cs和气压PHe为0~500Pa的He,样品池温度控制在330~370K之间,在池中产生1012~1013cm-3的Cs原子密度,使用单模半导体激光器(泵浦激光)将Cs原子激发至6P3/2态,另一调谐到6P3/2→8S1/2的单模激光束(检测激光)与泵浦束反平行通过样品池,并在池的直径方向平行移动,通过对检测激光束的吸收测定了激发态原子密度及其空间分布。由于辐射陷获存在,有效辐射率是自然辐射率与透射因子(发射的光子在探测区域内没有被吸收的平均概率,它与吸收截面及激发态原子密度和空间分布有关)的乘积。由6P3/2原子密度及其空间分布结合6P3/2←6S1/2跃迁线的碰撞增宽计算了透射因子,从而得到了不同He气压下,CsD2线的有效辐射率。从6P3/26→S1/2跃迁线强度I852的测量,得到的不同He气压下有效辐射率的比值与理论计算得到的比值相符。     

Rb(7S-5D)-H2,He能量转移截面与温度的关系

脉冲激光双光子激发Rb(5S)态到Rb(5D)或Rb(7S)态,在样品池条件下,利用原子荧光光谱方法测量了Rb(7S-5D)-H2,He碰撞能量转移截面与池温的关系.利用三能级模型的速率方程分析.通过测量在不同H2或He密度下的直接荧光与转移荧光的时间积分强度比,在353～493 K温度范围内得到了Rb(7S-5D)-H2,He的反应与非反应碰撞能量转移截面.对于Rb(7S)+H2→Rb(5D)+H2,其转移截面随温度的增加而减小,而其逆过程的转移截面则随温度的增加而增加.对于与He的碰撞,在不同温度下7S-5D的转移截面均符合细致平衡原理,7S,5D态与H2的碰撞速率系数是反应与非反应速率系数之和,利用实验数据可以分别确定反应与非反应截面,7S态的平均反应截面与5D态平均反应截面之比约为1.5.Rb(7S)与H2的反应活动性大于Rb(5D).     

低He气压下Rb(5P3/2)激发态有效辐射率的计算与测量

计算和测量了Rb-He混合蒸气中Rb(5P3/2)共振能级的有效辐射率,使用单模半导体激光器(泵浦激光)将Rb原子激发至5P3/2态,另一调谐到5P3/2→7S1/2的单模激光束(检测激光)与泵浦束反平行通过样品池,并在池的直径方向平行移动,通过对检测激光束的吸收测定了激发态原子密度及其空间分布.由于辐射陷获存在,有效辐射率是自然辐射率与透射因子(发射的光子在探测区域内没有被吸收的平均概率,它与吸收截面及激发态原子密度和空间分布有关)的乘积.5P3/2原子密度及其空间分布结合5P3/2←5S1/2跃迁线的碰撞增宽计算了透射因子,从而得到了不同He气压下,Rb D2线的有效辐射率.从5P3/2→5S1/2跃迁线强度I780的测量,得到的不同He气压下有效辐射率的比值与理论计算得到的比值相符.     

Ce~(3+)、Tb~(3+)在SrZnP_2O_7材料中的发光及能量传递

采用高温固相法制备了Ce3+、Tb3+激活的SrZnP2O7材料,并研究了材料的发光性质。在290 nm紫外光激发下,SrZnP2O7∶Ce3+材料的发射光谱为双峰宽谱,主峰位于329 nm。SrZnP2O7∶Tb3+材料的发射光谱由420,443,491,545,587,625 nm六个峰组成,分别对应Tb3+的5D3→7F5、5D3→7F4、5D4→7F6、5D4→7F5、5D4→7F4和5D4→7F3特征发射;监测545 nm最强发射峰,所得激发光谱覆盖200~400 nm,主峰为380 nm。研究了Ce3+、Tb3+在SrZnP2O7材料中的能量传递过程,发现,Ce3+对Tb3+具有很强的敏化作用,提高了SrZnP2O7∶Tb3+材料的发射强度,当Ce3+摩尔分数为3%时,SrZnP2O7∶Tb3+材料的发射强度提高了近2倍。引入电荷补偿剂可提高SrZnP2O7∶Tb3+材料的发射强度,其中以掺入Li+和Cl-时效果最明显。