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K、Cs与H_2的碰撞能量转移及反应机制

作　者: 王大贵
导　师: 沈异凡
学　校: 新疆大学
专　业: 光学
关键词: 泵浦-探测技术振动能量转移速率系数布居数分布碱金属原子 H2
分类号: TN241
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 15次
引　用: 1次
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内容摘要

(1)利用积分时间分辨荧光方法，研究了KH（ X 1 +Σ,v=0-5）与H2之间的振动碰撞能量转移。在K-H₂混合样品池中，脉冲激光（泵浦激光）双光子激发K原子至6S态，K（6S）与H₂反应生成KH（ X 1 +Σ）分子，利用另一脉冲激光（检测激光）激发X 1 +Σ至A1 +Σ态，探测激光延迟泵浦激光20ns，通过测量激光感生荧光光谱（LIF），确定了X 1 +Σ（v,J）原生态转动布居分布。增加检测激光与泵浦光的延迟时间，各振动能级之间发生碰撞能量转移。测量了0-100μs延迟时间内各振动态时间分辨LIF强度，实验表明：向v=2的碰撞转移是最有效的；对v=3,4,5能级，主要发生v=5→v=4及v=4→v=3的碰撞转移过程。通过速率方程分析，并利用振动能级上布居数变化与积分时间分辨LIF的比例系数，得到k5=9.6×10-13cm3s-1,k4=2.31×10-13cm3s-1.同时得到扩散系数kdiff=1.5×105s-1。（2）利用激光泵浦-探测技术，在样品池条件下，研究了Cs（62D,72D）与H2反应生成CsH分子的转动和振动的量子态分布，发现生成的CsH（X 1Σ＋）只布居在最低的振动带（v =0,1）.通过比较CsH反应谱的光谱强度和Cs原子不同激发态原子荧光的远翼吸收谱，得到其相对反应活动性顺序为：62D3/2>62D5/2>72D3/2>72D5/2.得到CsH的Boltzmann转动温度稍低于池温，而振动温度很高。62D3/2,62D5/2,72D3/2和72D5/2态对应的平均能量分配因子（＜fR＞:＜fV＞:＜fT＞）分别为：（0.2，0.12，0.68），（0.2，0.12，0.68），（0.07，0.04，0.89）和0.07，0.04, 0.89)，大部分的可用能量转移到平动能。由以上结果可以得到如下结论：Cs（62D,72D）－H2反应机制是直线式反应碰撞机制而不是插入式反应碰撞机制。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
引言  7-10
第一章原子分子光谱  10-22
  1.1 原子光谱  10-11
  1.2 分子能级与光谱  11-22
    1.2.1 分子结构与能谱  12-14
    1.2.2 双原子分子光谱学  14-19
    1.2.3 分子荧光的发生过程  19-22
第二章原子分子碰撞理论  22-30
  2.1 原子分子碰撞的分类  22-23
  2.2 非弹性碰撞  23-26
    2.2.1 分子碰撞传能的特点  23-25
    2.2.2 平衡和偏离平衡的粒子数分布  25-26
  2.3 反应性的碰撞  26-30
    2.3.1 产物态的测量  26-27
    2.3.2 反应机制  27-30
第三章实验仪器与测量方法  30-37
  3.1 实验仪器  30-32
  3.2 实验方法  32-37
    3.2.1 激光感生荧光光谱法  32-35
    3.2.2 双光子吸收法  35-37
第四章实验研究与结果分析  37-51
  4.1 KH(X  37-43
    4.1.1 引言  37-38
    4.1.2 实验装置与测量方法  38-39
    4.1.3 时间分辨LIF 光谱强度  39-41
    4.1.4 KH(v=3,4,5)与H_2 碰撞振动能量转移  41-43
  4.2 Cs(6~2D,7~2D)与H_2 反应生成CsH 分子的转动和振动分布及相对反应活动性  43-51
    4.2.1 引言  43-44
    4.2.2 实验装置与测量方法  44-45
    4.2.3 结果与讨论  45-51
结论  51-52
参考文献  52-56
在读期间发表论文清单  56-57
致谢  57

K、Cs与H_2的碰撞能量转移及反应机制

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