SO2分子多光子激发光谱

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本工作以Nd:YAG激光器和它所泵浦的染料激光器作为激发源,利用激光诱导色散荧光光谱技术和激光诱导荧光激发光谱技术对二氧化硫分子基电子态和低位激发电子态的能级结构及特性进行了实验研究。  在第一部分工作中以纳秒Nd:YAG激光器四倍频输出266nm激光作为激发源,利用门选通增强型光学多通道光谱分析仪(OMA),采用激光诱导色散荧光光谱方法,对SO2分子基电子态的能级结构进行了实验研究。发现SO2分子第一激发带的激发电子态具有反常的荧光寿命,且处于激发电子态的分子在其寿命期内通过振动弛豫和碰撞弛豫等过程完成了不同振转能级的再布居。并且确定了采用诱导荧光技术检测SO2气体的最佳荧光探测波长范围为380~475nm。  在第二部分工作中,分别以532nm和579nm激光作为激发源,利用探测灵敏度更高的单色仪-光电倍增管系统,采用多光子激光诱导色散荧光光谱方法和激光诱导荧光激发光谱方法,对SO2分子基电子态X1A1和第一激发带激发电子态A1A2和C1B2的能级特性进行了实验研究。得到了SO2分子X1A1态的对称振动和弯曲振动基振动角频率分别为:ω1=(1152.3±6.2)cm-1、ω2=(516.5±8.0)cm-1,对称振动模和弯曲振动模非谐性常数:χ11=(8.2±0.8)cm-1、χ22=(8.8±0.8)cm-1;SO2分子C1B2态的弯曲振动基振动角频率:ω2=(376.1±15)cm-1。首次从实验上得到了SO2分子第一单重激发电子态A1A2态的弯曲振动基振动角频率和非谐性常数分别为:ω2=(435.2±36)cm-1和χ22=(10.2±0.6)cm-1。所得成果对二氧化硫分子能级结构、激发及退激发特性的研究具有重要的社会意义和科学价值。
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