脉冲流光放电激发解离H2O分子的动力学过程

采用色散荧光光谱、时间分辨光谱和空间分辨光谱方法,在标准大气压(1.013×105 Pa)下,对以N2气为载气的H2O蒸气脉冲流光放电等离子体激发解离反应动力学过程进行了实验研究.将所得色散荧光谱归属于N2(C3∏u→B3∏8)、·OH(A2 ∑=→X2∏)、H(n=3→n=2)的辐射跃迁;并对N2*、·OH*、H*三种活性粒子的指纹灵敏谱线(337.2、308.4、656.5 nm)荧光信号进行了时间分辨测量.结果表明,·OH*和H*荧光信号分别滞后N2*荧光信号7.4 ns和17.6 ns,由此推断H2O分子的激发解离通道为:H2O分子与高能电子发生非弹性碰撞激发,被激发到第一激发电子态的高振动能级,然后自解离成激发态的·OH*自由基和基态的H原子.空间分辨测量结果表明,在距负电极0.5 mm附近,活性荧光粒子浓度最高,正好对应流光放电的负辉区,该区域电子温度和电子浓度最高,更有利于活性粒子的产生.     

少量氩气对大气介质阻挡放电光谱的增强

采用双水电极介质阻挡放电装置,测量了大气介质阻挡放电的光谱,并研究了加入少量氩气后光谱的变化。在300～800 nm波长范围内,发现了氮分子(C3Π_u(v′=0)→B3Π_g(v″=0～4))的光谱和氮原子(4d4D_7/2→3p4P0_1/2)的光谱。在大气中加入少量氩气后,击穿电压明显降低,在相同电压条件下,氮分子光谱线和氮原子光谱线强度都增强。同时,加入氩气后上述谱线的半宽度明显加大。由于谱线的Stark加宽与电子密度成正比, 说明加入氩气后等离子体的电子密度增大, 使得电子碰撞激发氮分子及氮原子的概率增大,激发到较高激发态的氮原子或氮分子增多,从而使光谱强度增强。     

利用微波场抑制电磁感应透明的功率展宽

电磁感应透明的重要参量之一是透明窗口的光谱线宽。在Λ-型三能级原子系统中,电磁感应透明的光谱线宽由两低能级间的相干失相速率决定,若两低能级同属于原子基态的精细结构,则电磁感应透明窗口的极限线宽很窄。但较强的耦合场作用往往会导致电磁感应透明窗口的功率展宽,而减弱耦合场又会影响电磁感应透明的对比度和深度。为此,通过引入微波控制场共振作用于基态精细能级间构成三场作用下的准Λ-型四能级系统,利用微波控制场来抑制耦合场所引起的电磁感应透明窗口的功率展宽。结果表明,引入微波控制场不仅得到了双窗口电磁感应透明,而且在保持较好对比度的条件下,使得电磁感应透明的光谱线宽明显小于不加微波场的情况。     

Quantum coherence in λ-three-level system driven by bichromatic coupling field

We present a theoretical study of quantum coherent effects in a λ-three-level system with a strong bichromatic coupling field and a weak probe field. When one component of the strong bichromatic coupling field is resonant with a corresponding transition and the other is detuning with an integer fraction of the Rabi frequency of the resonant field, the absorption spectrum exhibits a series of symmetrical doublets. While two frequencies of the strong bichromatic coupling field are symmetrically detuned from the transition, the position and the relative intensity of the absorption peak are both affected by the coupling field intensity and detuning. An explanation of the spectrum is given in term of the dressed-state formalism.     

NO分子双光子诱导荧光的自吸收现象

以皮秒Nd:YAG激光器抽运的光学参量发生/放大器为激发光源,获得了在452.4 nm波长激光激发下,NO分子的双光子激光诱导色散荧光光谱(LIDFS)。并由此得到了NO分子基电子态的振动基频和振动非谐性系数分别为ω″_e=(1 904.7±7.3) cm-1, ω″_eχ″_e=(14.2±1.2) cm-1, ω″ey″_e=-(0.021 8±0.009 1) cm-1。在NO分子双光子LIDFS实验研究中,首次观测到了NO分子强烈的自吸收现象,在较高样品气压条件下,色散荧光光谱图中对应A 2Σ(v′＝0)→X 2Π(v″＝0)跃迁的谱线消失。实验结果表明,自吸收现象导致的该跃迁谱线强度的变化,随样品气压、激光场和样品作用区到荧光接收窗口距离的减小而减小。     

介质阻挡放电分解甲醇发射光谱分析

利用光学多道分析系统（Optical Multiple Analysis -OMA）,采用发射光谱方法,对甲醇气体介质阻挡放电 (dielectric barrier discharge---DBD)分解制氢过程进行了实验研究.通过对甲醇气体DBD放电等离子体荧光光谱的归属,确定了甲醇放电的主要荧光产物为CO、OH、H和CH;另外,还对CO和Ｈａ的荧光辐射强度随放电时间的演变过程进行了实验研究,发现在放电初始阶段,CO和Ｈａ的荧光辐射强度随放电时间急剧增强,表明了DBD放电能有效地分解甲醇气体,并由此对甲醇分解过程进行了分析讨论.在放电等离子体甲醇制氢过程中,最终产物是H2和CO;H2主要来自于ＣＨ２Ｏ分解以及甲醇分解产生的H原子直接生成;CO主要来源于ＣＨ２Ｏ分子分解产生.ＣＨ２Ｏ是甲醇分解制氢过程中一个关键的中间产物.     

H2O/N2脉冲流光放电和介质阻挡放电发射光谱比较

本文采用脉冲流光放电和介质阻挡放电两种放电形式分别获得了H2O / N2等离子体的发射光谱。 OH荧光辐射在两种放电等离子体中均出现,而Ha荧光辐射仅存在于脉冲流光放电等离子体中。实验还对脉冲流光放电条件下H、OH 荧光信号进行了时间分辨测量,结果显示Ha荧光信号滞后OH荧光信号约10 ns。根据时间分辨测量结果以及水分子离解的相关文献,实验判断等离子体内水分子离解的主要产物是基电子态的H原子和OH自由基,Ha荧光辐射源于快电子对H原子的次级碰撞激发。介质阻挡放电等离子体的放电脉冲宽度较窄,不能对基态 原子进行有效地次级碰撞激发,所以H2O / N2介质阻挡放电等离子体发射光谱中没有出现Ha荧光辐射。实验结论证实放电脉冲宽度对放电等离子体内次级碰撞激发过程有影响。     

等离子体增强化学气相沉积氮化碳薄膜过程中的光学发射谱研究

利用光学发射谱技术对直流辉光放电等离子体增强的化学气相沉积氮化碳薄膜过程中的等离子体进行了原位诊断，结果表明主要的辐射有N2的第二正系跃迁、N2^ 的第一负系跃迁、CN和NH的紫外跃迁。研究了气源中氢气含量、放电电流及沉积气压的变化对N2（337.1nm)，N2^ (391.4nm)和CN(388.3nm)辐射强度的影响，并在此基础上探讨了这几种跃迁的激发机制，其结果为氮化碳合成中优化沉积参数、控制实验过程提供了依据。     

NO分子A~2Σ态自发辐射寿命测量

利用激光光谱技术得到A2Σ(v′=0,1)→X2Π(v″=0)跃迁在不同气压下的时间分辨谱,在此基础上得到A2Σ(v′=0,1)两态的自发辐射寿命τ0分别为195.7ns和180.1ns及无辐射驰豫速率kq分别为4.73×104kg-1ms和3.91×104kg-1ms.同时将时间分辩谱上产生较大波动原因初步归结为较宽的激光脉宽所引起的量子拍频现象.     

关于化学实验平衡常数和化学标准平衡常数

大学化学中化学平衡常数是一个涉及知识面很广又经常使用的重要常数。由于平衡常数的获得方法不同,造成平衡常数的名称不同,概念不同,适用范围不同,甚至有时数值也不尽相同。