冷分子与热分子放电辉光光谱研究

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:liaonianyou
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超声分子束光谱技术是分子光谱学、化学反应动力学与材料制备等领域非常重要的研究方法,与其他技术相结合已经成为化学物理领域重要而且广泛的研究工具。等离子体可以为新材料的合成提供新的方法,气体放电作为获得等离子体的一种主要途径,得要越来越广泛的应用,光谱的等离子体诊断技术在这些相关领域具有重要的基础和应用意义。 本文详细讨论了超声分子束脉冲放电光谱实验系统和放电管连续辉光放电光谱实验系统,利用空气作为样品进行放电,获得放电产物的光谱,主要来自N2第二正带(C3Πu-B3Πg)和第一正带N2(B3Πu-A3Σu+),以及N2+第一负带(B2∑u+-B2∑g+)的跃迁谱线。通过对光谱线强度的拟合,分别得到上振动态相对粒子数布居。结果表明在超声分子束中上振动态是处于非热平衡状态,而在放电管中上振动态仍然处于热平衡状态,对此结果给出了讨论,进而拟合出它们的振动温度。同时,结合LIFBASE程序对超声束中获得的N2+第一负带(B2∑u+-B2∑g+)的跃迁谱线进行拟合,获得振动和转动温度,二者的结果基本一致。 本文还介绍甲醇在放电管内的辉光放电产物,主要有激发态CO的B1∑-A1Π跃迁带、激发态CH的A2△-X2Π跃迁带系以及CHO(329.82nm)、CH2O(369.8nm)、CH3O(347.8nm)、H(巴末耳线系)等发射谱线,改变放电电流和样品气压,测量CO、CH和H的发射光谱强度的变化以及相应的反应动力学机制。与此同时,开展了对CN自由基的研究,利用Penning效应的激发和解离机理,建立理论模型,通过谱线强度与放电电压之间的关系,解释实验中CN分子束的产生机理。
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