硫化氫光離化及等離子體解離.pdf

1、本文以Nd:YAG激光器泵浦的染料激光器和OPO激光器作為激發(fā)光源,采用共振增強(qiáng)多光子離化光譜方法,對(duì)H2S分子的高位激發(fā)電子態(tài)-里德堡態(tài)的能級(jí)特性進(jìn)行了研究;在此基礎(chǔ)上,采用發(fā)射光譜和時(shí)間分辨光譜方法,對(duì)硫化氫負(fù)脈沖流光放電等離子體激發(fā)解離過(guò)程進(jìn)行了研究。得到了創(chuàng)新性研究成果。
　　在對(duì)H2S分子里德堡態(tài)研究中,以納秒Nd:YAG脈沖激光器三倍頻(355 nm)激光泵浦的染料激光器和光參量振蕩器(OPO)為激發(fā)光源,在484 n

2、m~620 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi),采用共振增強(qiáng)多光子離化光譜方法,對(duì)H2S分子Rydberg序列的能級(jí)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,得到了譜峰間隔隨激光波長(zhǎng)增長(zhǎng)而呈近二倍變化的兩套譜峰序列嵌套而成的規(guī)則序列。強(qiáng)譜峰序列譜峰波長(zhǎng)分別為486.3 nm,490.9 nm,498.8 nm,514.7 nm,556.3 nm;弱譜峰波長(zhǎng)分別為488.5 nm,494.7 nm,505.5 nm,531.9 nm,606.2 nm。此譜峰序列對(duì)應(yīng)為H2S分子的

3、里德堡序列的激發(fā)。依據(jù)H2S分子低位激發(fā)電子態(tài)及里德堡序列的勢(shì)能曲面高度,可將該離化過(guò)程確定為處于基電子態(tài)X1A1的H2S分子經(jīng)過(guò)中間共振Rydberg態(tài)的(4+1)五光子離化過(guò)程。將所得到的強(qiáng)離化譜峰序列歸屬為集結(jié)于~H態(tài)的np(n=4,5,6,7,8)里德堡序列,將弱譜峰序列歸屬為集結(jié)于~D態(tài)的ns(n=4,5,6,7,8)里德堡序列。兩套嵌套的里德堡序列的集結(jié)勢(shì)為1?=84572和?2=84589;量子虧損分別為?1=0.94和?

4、2=1.54。所得結(jié)果對(duì)H2S的光學(xué)檢測(cè)及里德堡態(tài)光譜特性研究具有重要意義。
　　在對(duì)硫化氫氣體脈沖流光放電激發(fā)解離過(guò)程研究中,采用發(fā)射光譜和時(shí)間分辨光譜相結(jié)合的方法,對(duì)H2S分子的激發(fā)解離過(guò)程進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,硫化氫氣體放電等離子體的活性粒子主要是H2S*、S2、S2-、H、SH,且H、SH幾乎同時(shí)出現(xiàn),由此確定硫化氫放電等離子體的主要激發(fā)解離通道為: H2S e H2S e H SH。研究結(jié)果對(duì)H2S分子解離動(dòng)力學(xué)研究具有