基于分子发射光谱的温度测量技术及其应用

摘要

本文基于CN自由基所固有的分子结构特征,通过光谱理论计算了CN自由基B2Σ+→X2Σ+电子带系发射光谱的谱线强度,并结合实际的光谱实验,分析了谱线的自然展宽、碰撞展宽、多普勒展宽以及仪器展宽等各种展宽因素对谱线线型的影响,从理论上计算了任意转动温度、振动温度以及谱线展宽线型条件下CN自由基B2Σ+→X2Σ+电子带系发射光谱的强度分布,为测量等离子体的转动温度和振动温度提供理论依据。基于上述光谱理论分析结果,实验中利用光学多通道分析仪对不同延时时刻等离子体的发射光谱进行分析,通过理论计算光谱与实验光谱进行拟合,从而得到等离子体的转动温度和振动温度随时间的变化过程,并根据温度的变化过程分析等离子体的热力学状态以及能量的转移和传递过程。