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,采用共振增強多光子離化光譜方法,對H2S分子的高位激發(fā)電子態(tài)-里德堡態(tài)的能級特性進行了研究;在此基礎(chǔ)上,采用發(fā)射光譜和時間分辨光譜方法,對硫化氫負脈沖流光放電等離子體激發(fā)解離過程進行了研究。得到了創(chuàng)新性研究成果。
　　在對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波長范圍內(nèi),采用共振增強多光子離化光譜方法,對H2S分子Rydberg序列的能級特性進行了實驗研究,得到了譜峰間隔隨激光波長增長而呈近二倍變化的兩套譜峰序列嵌套而成的規(guī)則序列。強譜峰序列譜峰波長分別為486.3 nm,490.9 nm,498.8 nm,514.7 nm,556.3 nm;弱譜峰波長分別為488.5 nm,494.7 nm,505.5 nm,531.9 nm,606.2 nm。此譜峰序列對應為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)及里德堡序列的勢能曲面高度,可將該離化過程確定為處于基電子態(tài)X1A1的H2S分子經(jīng)過中間共振Rydberg態(tài)的(4+1)五光子離化過程。將所得到的強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H2S的光學檢測及里德堡態(tài)光譜特性研究具有重要意義。
　　在對硫化氫氣體脈沖流光放電激發(fā)解離過程研究中,采用發(fā)射光譜和時間分辨光譜相結(jié)合的方法,對H2S分子的激發(fā)解離過程進行了研究。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H2S分子解離動力學研究具有