O2～+分子离子第一负带系（b～4∑～-g—a～4Πu）光外差-速度调制激光光谱研究

论文摘要

O2+是低空电离层存在的一种非常重要且非常特殊的离子,是广泛被研究的分子离子之一。第一负带（b4∑G--a4∏u）就是四重态间的跃迁,通常氧气的离化过程以及氧化化学反应的中间产物都会发生这个带系的跃迁。O2+第一负带（b4∑G--a4∏u）共有48个支带,并且一些支带严重重叠,给谱线指认工作带来了极大的困难。 本文通过对O2气体与氦气的混合气体Penning放电生成O2+分子离子,采用高灵敏度的光外差-速度调制光谱技术（Optical Heterodyne Velocity Modulation Spectroscopy简称OH-VMS）,在13170～13500 cm-1范围内获得O2+第一负带的吸收光谱。研究工作是以本课题组在该波段内已经正确标识的O2+第二负带（4,19）带的基础上,对剩余谱线进行了分析,获得了属于O2+第一负带（b4∑G--a4∏u）（2,6）带,共33个支带的200多根Doppler受限高分辨谱线。利用转动分析和整体拟合的方法确定上态b4∑G和下态a4∏u的振转能级的分子常数。（2,6）带的直接吸收光谱测量尚未见文献报道。 采用量子力学方法计算O2+分子离子b4∑G--a4∏u的跃迁频率。在理论分析中,选用有效Hamilton量及其矩阵元进行理论计算,对所有被标识的谱线作带权重的非线性最小二乘拟合。同时又利用最新的平衡振动常数计算了O2+的上下态RKR势,用RKR势的结果计算了四重态跃迁的不同振动带的Frank-Condon因子。

论文目录

• 第一章 绪论
• §1.1 瞬态分子的研究背景及其应用
• 2⁺第一负带的背景知识'>§1.2 O₂⁺第一负带的背景知识
• §1.3 本文概述
• 2⁺（b⁴ sum from g to - -a⁴Π_u）四重态理论计算'>第二章 O₂⁺（b⁴ sum from g to - -a⁴Π_u）四重态理论计算
• §2.1 双原子分子的电子跃迁谱
• 2⁺第一负带哈密顿量发展过程回顾'>§2.2 O₂⁺第一负带哈密顿量发展过程回顾
• 4 sum from g to -态和a⁴Π_u态的有效哈密顿量矩阵元'>§2.3 b⁴ sum from g to -态和a⁴Π_u态的有效哈密顿量矩阵元
• §2.4 能级结构与宇称
• 第三章 光外差-速度调制光谱技术实验
• §3.1 光外差-速度调制光谱技术及实验装置
• §3.2 OH-VMS和OH-MR-VMS技术的比较
• 2⁺分子离子吸收谱的测量'>§3.3 OH-VMS对O₂⁺分子离子吸收谱的测量
• 2⁺谱线的标识与分子常数的拟合'>第四章 O₂⁺谱线的标识与分子常数的拟合
• 2⁺第一负带的标识'>§4.1 O₂⁺第一负带的标识
• 2⁺分子常数的拟合'>§4.2 O₂⁺分子常数的拟合
• §4.3 RKR势与振动带系的跃迁强度
• 第五章 总结与展望
• 硕士期间发表的论文
• 参考文献
• 致谢