三氯化硼分子在10μm波段低温光谱的理论研究

摘要

商业化的高功率、窄线宽中红外激光器使得采用激光辅助抑制冷凝方法(SILARC)高效分离11B和10B两种稳定同位素成为可能。然而,中红外激光器的可调谐范围受限以及价格高昂的问题成为制约该应用的一大难题。准确确认高效率激发气相硼化物的激光频率成为解决该难题的办法之一。本文采用高精度从头算量子化学理论对三氯化硼分子的电子基态进行了深入研究。在二阶微扰MP2理论和6-311++G(3df, 2pd)基组下,优化了三氯化硼的分子结构,基于PT2理论计算获得了振动基态和基频(硼-氯伸缩振动模)转动参数、振转耦合等光谱参数。基于理论模拟谱与实验光谱相对满意的匹配,确定了三氯化硼同位素分子在10μm波段基频振动带的可信赖的非谐振频率。以上结果表明,本文实现了三氯化硼分子变温光谱(30~300 K)的模拟,确定了10μm波段的P(4)和P(6)二氧化碳激光器更适用于激光辅助抑制冷凝方法(SILARC)的激发11B同位素分子。