NO2分子(A)2B2电子激发态荧光辐射寿命的实验研究

采用准分子激光泵浦的染料激光诱导的高分辨荧光技术,测定了NO2分子2B2电子激发态的荧光辐射寿命及其与激发波长、NO2分子气体压力之间的关系,结果表明荧光衰减曲线是单指数的,辐射寿命在20.44～72.53 μs之间变化,利用光谱涨落统计理论对(A)2B2电子态的反常长寿命进行了讨论.     

NO2分子2B2电子激发态荧光辐射寿命的实验研究

采用准分子激光泵浦的染料激光诱导的高分辨荧光技术,测定了NO2分 子2B2电子激发态的荧光辐射寿命及其与激发波长、NO2分子气体压力之 间的关系,结果表明荧光衰减曲线是单指数的,辐射寿命在20.44～72.53 μs之间变化,利 用光谱涨落统计理论对2B2电子态的反常长寿命进行了讨论。     

NO2分子荧光辐射的时间分辨谱

以Nd∶YAG脉冲激光器抽运的光学参量发生器/放大器作激发光源,采用激光诱导荧光光谱技术对NO2分子激发电子态的荧光辐射寿命进行了实验研究。结果显示,NO2分子的荧光辐射寿命与激发波长、样品气压密切相关。不同波长的激光激发NO2分子,激发电子态荧光辐射的时间分辨谱均以双指数规律衰减,荧光辐射由长、短两种寿命成分组成,短寿命成分产生于NO2分子A2B2和B2B1←X2A1激发跃迁的荧光辐射,而长寿命成分产生于NO2分子由X2A1向A2B2与X2A1耦合能级激发跃迁的荧光辐射。通过分析两种寿命成分随样品气压变化的机理,确定了产生短寿命荧光的受激分子主要通过辐射荧光和快速的内转换过程退激发;而产生长寿命荧光的受激分子除辐射荧光外,则主要通过碰撞无辐射跃迁过程退激发。     

NO2分子在440～495 nm范围内的激光诱导荧光激发谱

以 NdYAG脉冲激光器泵浦的光学参量发生器/放大器作激发光源, 获得了室温、低气压条件下, NO2分子在440～495 nm波长范围内的激光诱导荧光激发谱, 将所得谱线峰归属为NO2由基电子态X2A1态向第二电子激发态B2B1态的跃迁, 利用实验所得峰值波长计算了NO2分子B2B1态的角振动频率ωe. 通过对NO2分子B2B1→X2A1跃迁的荧光时间分辨光谱进行实验研究, 得到15 Pa气压下B2B1(0, 9, 0)振动态的能级寿命τ=49 μs. 测量了荧光寿命随气压的变化关系, 利用曲线拟合得到NO2 B2B1(0, 9, 0)振动态的自发辐射寿命τ0≈55 μs和无辐射跃迁弛豫速率常数. kq=1.2×10-9 cm3 molecule-1s-1.     

NO2分子电子激发态荧光辐射寿命的测定

利用激光诱导荧光技术,实验测定了NO2分子513～520 nm范围内AA～U22B2电子激发态6个不同振转能级激光诱导荧光衰减寿命,研究了激发态荧光寿命与气压和激发波长的关系,得到了无碰撞衰减寿命和碰撞猝灭系数,并对其反常长寿命进行了讨论     

NO分子A2∑←X2Ⅱ跃迁的激光双光子荧光激发谱

以Nd:YAG脉冲激光器泵浦的光学参量发生器/放大器(OPG/OPA)作激发光源,获得了420～472nm波长范围内NO分子的双光子激光荧光激发谱,并利用此技术对NO分子的能级结构进行了实验研究,将所得谱线峰归属为NO(A2∑←X2Ⅱ)的跃迁,荧光强度随激光强度的二次方变化关系表明此过程是一双光子激发过程.利用实验所得峰值波长计算了NO(A2∑)态的基振动频率ωe和平衡位置的力常数k.通过对NO分子A2∑→X2Ⅱ跃迁的荧光时间分辨光谱进行实验研究,得到266 Pa气压下A2∑(v′=0)态的能级寿命τ=53.76ns.测量荧光寿命随气压的变化,利用曲线拟合得到NOA2∑(v′=0,1)两振动态的自发辐射寿命和无辐射跃迁驰豫速率常数.     

NO分子A~2Σ←X~2Π跃迁的激光双光子荧光激发谱

以Nd :YAG脉冲激光器泵浦的光学参量发生器 放大器 (OPG OPA)作激发光源 ,获得了 4 2 0～ 4 72nm波长范围内NO分子的双光子激光荧光激发谱 ,并利用此技术对NO分子的能级结构进行了实验研究 ,将所得谱线峰归属为NO(A2 Σ←X2 Π)的跃迁 ,荧光强度随激光强度的二次方变化关系表明此过程是一双光子激发过程。利用实验所得峰值波长计算了NO(A2 Σ)态的基振动频率ωe 和平衡位置的力常数k。通过对NO分子A2 Σ→X2 Π跃迁的荧光时间分辨光谱进行实验研究 ,得到 2 6 6Pa气压下A2 Σ(v′ =0 )态的能级寿命τ=5 3 76ns。测量荧光寿命随气压的变化 ,利用曲线拟合得到NOA2 Σ(v′=0 ,1) 两振动态的自发辐射寿命和无辐射跃迁驰豫速率常数     

NO2分子内能传递和弛豫过程的光声和荧光光谱探测

将荧光光谱和光声光谱两种互补的探测技术结合起来,从辐射和无辐射跃迁两个方面,分析了 532nm激光作用下,NO2分子的激发和弛豫过程.发现NO2分子在激光作用下,将跃迁至第一激发电子态.当样品气压较低时,受激NO2分子除辐射荧光外,可通过快速的内能转移过程实现在几个振转能级的再布居;随样品气压的升高,分子间碰撞加剧,受激NO2分子通过分子间的碰撞,实现在多个振转能级的再布居.激光布居能级的荧光辐射效率随样品气压的升高逐渐降低,而长波区域的荧光辐射及光声信号强度逐渐增强,说明在高样品气压条件下,受激NO2分子的弛豫过程除辐射荧光外,还存在很强的碰撞弛豫过程,在碰撞弛豫过程中受激NO2分子将振动能转化为热运动的平动能,引起温度升高而产生很强的声信号.     

NO_2分子激光诱导荧光辐射寿命和碰撞猝灭速率的实验研究

实验测定了激发波长在 591～ 594nm范围 ,压力在 0 .1～ 15Pa时 ,NO2 分子激光诱导荧光衰减曲线 ,作几何修正后应用Stern Volmer模型 ,得到了零压辐射寿命τ0 ( =1/k0 )和碰撞猝灭速率常数kq,结果与文献报道基本一致。对NO2 分子激发态能级的反常长寿命和一定压力下出现的双指数衰减等进行了较详细的讨论。     

NO2 在第二电子吸收带的光解

运用单光子激光诱导荧光方法 ,研究了NO2 分子在第二吸收带的光解反应动力学 .首次报道了NO2(B2 B2 态 )光解初生态产物NO自由基的v″ =1,2的转动分布 .发现了NO自由基v″ =1的明显双模式分布 .进而提出了可能有两种竞争机理控制该反应     

碳碳双键共轭分子在玻璃态形成一个新的体积保守的扭转辐射态

采用时间分辨的单光子计数技术和TDDFT计算方法研究了激发态HY103分子的特性. 在室温下溶液中HY103分子被光激发后会发生光诱导的沿双键旋转的异构化,导致了HY103分子非常短的荧光辐射寿命和较弱的荧光辐射强度. 当HY103分子在77 K的玻璃态被光激发后,HY103分子的正常荧光辐射寿命被延长至2 ns左右,而且荧光辐射的强度也得到增强. 此外还观察到了一个新的辐射态和具有的性质. 这不仅能够诱导碳碳双键的共轭分子在空间束缚的环境中发生光致异构化,也可以形成一个新的稳定的辐射态.     

NO2分子519～524 nm区的激光诱导荧光激发谱

实验测定了室温下NO2分子在519～524nm区域的高分辨激光诱导荧光激发谱,标识了25个振动带,并作了转动分析,确定了这些带的带源、转动常数以及旋-转偶合常数等分子常数,其中有8个振动带是新发现的,对振动带的转动结构分析表明,所有得到转动标识的谱线均属于平行跃迁2B2-2A1,其中上振动能级具有B2对称类是由于电子激发态2B2与电子基态的振动能级之间的强烈相互作用所致。     

NO2分子在550～740 nm范围内的激光诱导荧光光谱

以皮秒Nd：YAG激光器的二倍频输出(532nm)作为激发源,在室温下,对NO2分子在低气压和较高气压情况下进行了激光诱导荧光研究。在低气压条件下获得了在550～740nm范围内的振动序列,将其归属为由第一电子激发态A^2B2态向基电子态X^2A1态不同振动态的跃迁,由此得到对称振动模式和弯曲振动模式的谐振频率,分别为ω1=1300．72cm^-1和ω2=744．14cm^-1.并在此基础上对较高气压下荧光光谱产生的明显红移现象进行了解释,得到了有意义的结果。     

NO分子A^2∑←X^2∏跃迁的激光双光子荧光激发谱

以Nd：YAD脉冲激光器泵浦的光学参量发生器／放大器(OPG／OPA)作激发光源,获得了420～472nm波长范围内NO分子的双光子激光荧光激发谱,并利用此技术对N0分子的能级结构进行了实验研究,将所得谱线峰归属为NO(A^2∑←X^2∏)的跃迁,荧光强度随激光强度的二次方变化关系表明此过程是一双光子激发过程。利用实验所得峰值波长计算了NO(A^2∑)态的基振动频率ωe和平衡位置的力常数k。通过对NO分子A^2∑←X^2∏跃迁的荧光时间分辨光谱进行实验研究,得到266Pa气压下A^2∑(v′=0)态的能级寿命r=53．76ns。测量荧光寿命随气压的变化,利用曲线拟合得到NOA。三(v′=0,1)两振动态的自发辐射寿命和无辐射跃迁驰豫速率常数。     

双光子激发SO2气体激光诱导色散荧光光谱研究

以脉冲染料激光器579 nm激光为激发源,采用双光子激光诱导色散荧光光谱方法,对SO2分子第一激发带A对称电子态的激发及复杂退激发过程进行了实验研究.基态SO2分子吸收两个579 nm光子被激发至A1A2态,通过能量内转换或碰撞弛豫实现在A1 A2,B1 B1与a3B1态多个振转能级的再布居.三个电子态基振动能级向基态X1A1不同振动能级跃迁形成了305和425 nm处荧光包络与以347nm为中心的规则序列.另外,还观测到了SO2分子的三光子激发过程X1A1 →C1B2,此激发产生了200～278nm处的荧光包络和425nm处的谱线叠加现象.由实验数据计算出了SO2分子有关电子态的对称振动和弯曲振动模式的基振动角频率及非谐性常数.     

Cd3Al2Si3O12玻璃中Er3+的光学跃迁

根据Judd-Ofelt理论,利用镉铝硅酸盐玻璃中E,+的吸收光谱,计算了实验与理论振子强度,用最小二乘法拟合实验与理论振子强度得到了三个J-O强度参数Ω2,Ω4,Ω6.并由此计算了Er3+在不同能级之间的自发辐射系数A、辐射寿命ι、荧光分支比β以及积分发射截面∑.根据这些参数分析认为掺铒镉铝硅酸盐玻璃可能实现近红外激光输出.     

NO分子A2Σ→X2Π双光子激光感生荧光光谱

以Nd∶YAG激光器抽运光学参变振荡器 /光学参变放大器做为激发源 ,得到了NO分子在 2 2 0～ 35 0nm波长范围内的双光子激光诱导荧光光谱 ,并将其归属于A2 Σ(ν′ =0 )→X2 Π(ν″ =1～ 8)跃迁 ,用最小二乘法拟合获得NO分子X2 Π态振动常量″ωe =(190 4 .7± 7.3)cm-1,″ωe ″xe =(14 .2± 1.2 )cm-1,″ωe″ye=- (0 .0 2 18± 0 .0 0 91)cm-1,及平衡位置的力常量k =(1.5 99± 0 .0 12 )× 10 3 N·m-1。计算了所得跃迁谱带的弗兰克康登因子及相对荧光强度 ,结果与实验观测值相符。这可为用激光诱导荧光光谱技术探测大气污染物NO分子提供理论及实验参考     

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)2B2受到基态(X)2A1高振动能级的强烈扰动.     

CS2 分子 1 B2(1 Σ+u )态预解离动力学研究

研究了CS2 分子1B2 (1Σ+u )预离解态线形势垒下的g振动能级光解动力学,包括预解离寿命、产物振转布居、平动振动转动能量分配和解离通道分支比.在实验过程中,一束可调谐激光激发超声射流冷却的CS2 分子到1B2 (1Σ+u )电子态,光解产物CS用另一束可调谐激光通过激光诱导荧光(LIF)方法检测.通过拟合光解碎片激发谱的谱峰轮廓,获得了源于不同跃迁初始态的1B2 (1Σ+u )态g振动能级的预解离寿命.通过分析CS的LIF光谱,则获得了不同光解波长下CS碎片的v=0~8振动态布居、v=1、4 ~8振动态的转动布居、能量分配以及两个预解离通道CS(X1Σ+ ) +S(3PJ)和CS(X1Σ+ ) +S(1D2 )的分支比.实验还考察了初始态弯曲振动量子数v2″、振动角动量量子数l对解离动力学的影响.发现v2″的影响不大,而l的影响却是明显的.较大的l(=K)对应于较短的寿命和较小的通道分支比S(3PJ) /S(1D2 ),即大的l(=K)有利于预解离的发生,同时更有利于产生S(1D2 ).     

双光子激发NO分子里德伯态H~(''''2)Ⅱ~-的光谱研究

本文采用激光双光子激发的方法对NO分子的里德伯态H~(12)Ⅱ-(v=1,2)进行了研究,得到了该能级的光谱常数;观测到了H~(12)Ⅱ-与非里德伯态B~2Ⅱ之间的相互作用现象,并计算出了相应的转动能级位移;研究了H~(12)Ⅱ-能级的主要荧光跃迁通道。