基于密度泛函理论的SF6分解特征组分激光拉曼特征频谱研究

六氟化硫(SF6)分解特征组分检测是判断气体绝缘设备早期潜伏性故障较有效的方法之一,通过监测分解特征组分的类型和浓度能够有效评估电气设备的运行状态,从而避免绝缘突发性事故。拉曼频谱分析技术可实现单一波长激光对气体样品进行无损检测,对SF6分解特征组分检测具有优异的适用性和高效性。针对4种SF6分解典型特征组分,以密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法建立了气体分子模型,采用6-311G(2df,p)基组对分子模型进行优化和拉曼频移特征仿真。同时,基于搭建的拉曼光谱实验平台,对相同含量的4种特征组分实现拉曼特征频谱检测。仿真结果表明密度泛函计算值和实测值与NIST标准值间具有良好的相关性,计算值中CF_(4)、CO、H_(2)S、SO_(2)的特征峰分别为908.97、2 221.11、2 688.82、1 175.24 cm^(-1),为用拉曼光谱实现SF6分解特征组分的定性和定量分析奠定了基础。