SO~+分子离子光外差—速度调制激光光谱研究

摘要

SO+分子离子是一种重要的分子离子,它存在于星际空间和其他星体中,比如木卫一的大气中和哈雷彗星的彗尾大气中。在含硫和氧的物质放电过程中,也大量存在。对SO+分子离子高分辨光谱的研究,无论从科学实验还是生产领域的物质分析与检测,都有着重要的意义。
　　本文通过对SO2气体与氦气的混合气体Penning放电生成SO+分子离子,采用高灵敏度的光外差-速度调制光谱技术（Optical Heterodyne VelocityModulation Spectroscopy简称OH-VMS）,在12500-13000 cm-1范围内获得SO+分子离子b4∑--a4Πi和A2Πi-X2Πr的吸收光谱。在12600-12800 cm-1范围内,对SO+b4∑--a4Π5/2（1,0）带的谱线进行了精确分析,初步标识了267根谱线。利用非线性最小二乘拟合程序,得到了上态b4∑-和下态a4Πi的振转能级的分子常数,所得分子常数的精度比现有文献报道的常数提高了大约三个数量级。（1,0）带的吸收光谱测量尚未见文献报道。同时,本文还初步标识了86根（A2Πi-X2Πr）（2,17）带的振转谱线。此外,本文利用最新的平衡振动常数计算了SO+A2Πi-X2Πr上下态的RKR势,用RKR势的结果计算了A2Πi-X2Πr跃迁的不同振动带的Frank-Condon因子和带源,这将有助于进一步的光谱分析工作。本文共分五章:第一章介绍了SO+分子离子的研究背景,第二章讲述了实验的具体操作过程,第三和第四章主要介绍SO+b4∑--a4Π5/2（1,0）子带的谱线和（A2Πi-X2Πr）（2,17）带的振转谱线的标识和分析,第五章是总结与展望。

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论

§1.1 瞬态分子的研究背景及其应用

§1.2 SO~+(b~4∑~--a~4Π_i)和(A~2Π_i-X~2Π_r)的背景知识

§1.3 本文概述

第二章 光外差-速度调制光谱技术实验

§2.1 光外差-速度调制光谱技术及实验装置

§2.2 OH-VMS对SO~+分子离子吸收谱的测量

第三章 SO~+(b~4∑~--a~4Π_i)谱线的标识与分子常数的拟合

§3.1 双原子分子的电子跃迁谱

§3.2 b~4∑~-态和a~4Π_i态的有效哈密顿量及其矩阵元

§3.3 SO~+分子离子b~4∑~--a~4Π_i的能级结构和宇称

§3.4 SO~+分子离子b~4∑~--a~4Π_i的标识和拟合

第四章 SO~+(A~2Π_i-X~2Π_r)的初步标识

§4.1 理论模型

§4.2 谱线标识和拟合

§4.3 SO~+A~2Π_i态和X~2Π_r态的RKR势与振动带系的跃迁强度

第五章 总结与展望

参考文献

硕士期间发表的论文

致谢