激光诱导热助振动荧光光谱及其应用

基于分子激发态振动能级之间粒子碰撞能量弛豫过程理论,提出利用激光诱导分子热助振动荧光光谱实现瞬态燃烧温度测量新技术,从理论上建立了描述分子激发态振动能级粒子碰撞能量弛豫模型的速率方程组。以BaCl分子为对象,研究了激光诱导热助振动荧光的特性,通过选择以517nm波长激发Bacl C~2π_(1/2)(V′=1)(?)X~2∑(v″=0)能级跃迁,实验测量了液化石油气/空气的轴对称预混层流火焰温度,测得焰锥顶部附近的温度为1792±30K。     

11B16O分子基态(X2∑+)从头算研究

利用密度泛函理论TPSSH泛函和aug-cc-pv5z基组对~(11)B~(16)O分子基态(X~2Σ~+)的几何结构进行了优化计算,得到了~(11)B~(16)O分子基态(X~2Σ~+)的平衡核间距R_e,谐振频率w_e,非谐振频率w_eχ_e,刚性转动因子Be,非刚性转动因子αe和离解能De等光谱常数,其值分别为:R_e=0. 120 58 nm,w_e=1 913. 060 1 cm~(-1),w_eχ_e=11. 778 0 cm~(-1),B_e=1. 778 0 cm~(-1),α_e=0. 015 69 cm~(-1),D_e=8. 248 8 e V。在0. 06～0. 36 nm的核间距内对~(11)B~(16)O分子基态(X~2Σ~+)进行单点能扫描,同时利用最小二乘法将扫描的结果拟合成了解析势能函数,以得到的解析势能函数为依据,通过求解双原子分子核运动的径向Schr?dinger方程,得到了J=0时,~(11)B~(16)O分子基态(X~2Σ~+)的45个全部振动态,并求出每一个振动态的振动能级及相应各振动态的6个离心畸变常数(D_υ,H_υ,L_υ,M_υ,N_υ和O_υ)。     

PdY4团簇的电子-振动耦合及其杨-泰勒畸变的群论分析与Mathematica应用

利用群论和量子理论研究了具有C4v对称性构型的PdY4团簇的电子-振动耦合及其杨-泰勒畸变等问题.文中首先探讨了PdY4团簇的振动态对称性及其红外、拉曼活性,随后分析了PdY4团簇的电子-振动耦合以及振动-振动耦合,并借助Mathematica程序计算了振动-振动耦合的CG系数,最后利用群论进一步研究了PdY4团簇的杨-泰勒畸变.研究发现,PdY4团簇存在4种振动态,它们分别具有C4v群下的a1、b1、b2与e对称性,振动态a1和e同时具有红外与拉曼活性,而振动态b1和b2则只具有拉曼活性;在PdY4团簇的振动态中只有b1、b2是活跃的振动态;系统的电子-振动耦合将会导致系统发生杨-泰勒畸变,系统E(×)b1与E(×) b2的杨-泰勒畸变方向都是C4v→C2v,而E(×)(b1+b2)系统的杨-泰勒畸变方向则是C4v→C2.     

乙烯的红外多光子离解

利用TEA-CO_2激光聚焦脉冲光束(自然振蕩譜綫)輻照乙烯及乙烯与各种添加物(O_2、Cl_2、H_2O、HCl等)的混合气体,研究了激光激励乙烯分子v_7振动时乙烯分子的离解和各种添加物对乙烯离解的影响。     

新型料位测量方法及其实验研究

通过对研究弹性梁受负载变化时机械波传播机理及实验分析 ,提出利用稳态正弦波和瞬态激振方法测取弹性梁的动态特性参数 ,依据振动频率变化情况来进行料位高度测量的方法 ,并设计了一种单片机智能料位测量系统。     

PD2自由基基态结构与势能函数

运用CCSD(T)理论,采用aug-cc-pVTZ基组对PD2分子的基态结构进行了优化和频率计算.得到的平衡核间距RPD=0.142 36 nm,键角∠DPD=91.806 9°,离解能De(DP-D)=3.407 0 eV,对称伸缩振动频率v1(a1)=1 709.376 0 cm-1,弯曲振动频率v2(a1)=806.839 9 cm-1和反对称伸缩振动频率v3(b2)=1 718.941 1 cm-1.用多体项展式理论导出基态PD2分子的解析势能函数,该势能表面准确地再现了PD2分子的平衡结构特征.     

氩气/空气介质阻挡辉光放电特性研究

采用水电极介质阻挡放电装置,在低气压氩气(氩气体积分数为99.9%)和空气混合气体中实现了辉光放电.辉光放电比较均匀、稳定,其典型特征是在每半个周期内有1个电流脉冲.采用光谱方法,研究了辉光区域内,电子激发温度和氮分子(C3Ⅱu)的振动温度的变化情况.发现在产生辉光区域内,电子激发温度和氮分子(C3Ⅱu)的振动温度几乎不变.     

光谱法研究大气压氩气等离子体射流的气体温度

采用针-板介质阻挡放电结构的射流装置,在大气压空气环境下产生了氩气等离子体羽.通过采集外加电压、电流及发光信号发现,在电压正、负半周期各有一个电流脉冲.就电流峰值而言,正脉冲大于负脉冲.等离子体羽的发射光谱包含氩4p→4s跃迁谱线、氮分子第二正带系(C~3Π_u→B~3Π_g)、带头位于308.0 nm的OH转动谱线(A~2Σ~+→X~2Π)和777.4 nm的氧原子发射谱线.通过拟合N_2(C~3Π_u→B~3Π_g)和OH的转动光谱,可以获得等离子体羽的气体温度.研究发现,拟合N_2第二正带系得到的气体温度要高于拟合OH转动光谱得到的气体温度.分析表明,氩的亚稳态Ar(4s)能够将能量转移给基态N_2,使其跃迁到高转动能级的激发态(C~3Π_u).因此,这种传能导致具有高转动能级氮分子布居数的增加,进而导致利用其计算得到的气体温度相对较高.利用OH的转动谱带拟合计算了气体温度,并研究了气体温度随实验参数的变化.结果表明,增大峰值电压及气体流量导致气体温度升高,但增加驱动频率气体温度降低.     

SiO2分子线性结构的解析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导SiO2分子的电子态及其离解极限,在B3P86/cc-PVTZ水平上,对SiO2分子基态进行优化计算,得出基态SiO2分子的单重态能量最低,其稳定构型为D∞h构型,平衡核间距Re=0.151 3 nm、能量为-440.559 5 a.u..同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率v(Π)=1 005.63 cm-1,弯曲振动频率v(Σg)=297.86 cm-1和反对称伸缩振动频率v(Σu)=1 458.09 cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态SiO2分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了SiO2(D∞h)的平衡结构.     

Sn_2分子低电子态的势能曲线与光谱性质

利用内收缩多参考组态相互作用(icMRCI)方法和最大的相对论赝势基组,aug-cc-pV5Z-pp,构建了Sn_2分子11个三重态的势能曲线.得到10个束缚态的光谱常数(Re、ωe、ωexe、ωeye、Be、αe、βe和Te).求解双原子分子核运动的径向Schrdinger方程,获得了10个束缚态的全部振转能级.在J=0无转动时,针对每一振动态,计算了每个振动态的振动能级、惯性转动常数和离心畸变常数等分子常数.首次报导了在10000~24 000cm-1范围内Sn_2分子的8个可观测束缚态的势能曲线和光谱性质.     

含时波包法研究HCl分子光解动力学(英文)

利用哈密顿傅立叶格点法(FGH)求解含时薛定谔方程,并使用劈裂算符方案传播波函数,计算HC l分子从初始态X1∑+的不同振动能级(v=0,v=1,v=2,v=3)上跃迁到激发态A1∏的吸收截面.从计算结果中可发现,从不同的振动能力激发获得的吸收谱是不同的,这些吸收截面都表现出相应的谐振行为,吸收截面的最小值的数目恰好与基态振动波函数的节点数是一致的,这种现象正好符合反射定律.     

考虑温度影响的气膜阻尼结构抑振率分析

气膜阻尼能够有效抑制航空发动机叶片的多阶振动，且具有结构简单、附加质量小等优点。针对带气膜阻尼平板结构，建立了带气膜阻尼平板振动模型，推导出考虑温度影响的抑振率表达式；采用有限元法，研究了均匀温度场和非均匀温度场对气膜阻尼结构抑振率的影响。结果表明：(1)无论是在均匀温度场还是非均匀温度场下，带气膜阻尼平板均表现出较高的抑振率；在两种温度场下，平板温度由20℃增加至600℃,带气膜阻尼平板抑振率增幅均不超过10%。(2)气膜内气体温度由室温20℃增加到600℃时，带气膜阻尼平板抑振率增幅变化不超过4%,气膜内气体随温度变化对带气膜阻尼平板抑振率影响较小，可适用于不同温度环境。(3)当平板振动为二扭振型时，气膜阻尼结构抑振效果不仅大幅下降，而且吸振薄板的振动会加剧平板本身的振动，且在不同温度梯度下都可能出现。     

温度对β-胡萝卜素二维相关红外光谱的影响

【目的】了解在升温过程中β-胡萝卜素分子内不同基团之间的相互影响。【方法】采用二维相关红外光谱分析技术,研究β-胡萝卜素在30~100℃变温微扰过程中的动态光谱变化。【结果】β-胡萝卜素分子的吸收特征峰在一维红外光谱和二阶导数谱上变化不明显,表明其没有发生氧化反应。二维相关分析表明,反式共轭烯烃C—H面外弯曲振动的968cm~(-1),烯烃C—H基团反对称弯曲振动的1 442cm~(-1),甲基C—H反对称伸缩振动的2 966cm~(-1)和烯烃C—H的对称伸缩振动的3 012cm~(-1),这些吸收峰的光谱变化对温度比较敏感。同时在微扰过程中,不同基团变化的先后顺序:亚甲基热运动引起的光谱变化快于甲基的,低波数的甲基碳氢对称伸缩振动的光谱变化快于高波数的甲基反对称伸缩振动,烯烃碳氢对称伸缩振动热运动引起的光谱变化快于烯烃碳氢反对称伸缩振动。【结论】在微扰作用下利用二维相关分析可以提高谱图的分辨率,这为β-胡萝卜素在升温过程中构象变化的机理提供实验基础。     

N2,NO,N2O,NH3 及胺类分子对电子激发态CCl2(A1B1)自由基猝灭的动力学

对CCl4 /Ar混合气体直流脉冲放电产生CCl2 自由基,再用541.52nm激光将电子基态CCl2 激励到激发态A1B1(0,4,0)振动态的k=0能级上,通过检测激发态CCl2 时间分辨荧光信号,该信号呈双指数衰减,测得室温下CCl2(A1B1)被N2,NO,N2O,NH3及胺类分子猝灭的实验结果,用三能级模型分析处理实验数据,获得态分辨速率常数K A 和K a 值,并对实验结果进行了讨论.     

二束脉冲激光提高CO2分子取向的温度效应

借助于分子刚性转子模型,利用数值方法求解了CO2分子在二束脉冲激光作用下的薛定谔方程,计算了CO2分子在总强度I=1.0×1014W/cm2固定激光脉冲作用下分子取向的变化行为。研究结果表明,在不同温度下当激光总强度固定时,将一束激光脉冲分成具有同样脉冲宽度的二束脉冲,当强度比为1/3时,都可以极大地提高CO2分子的取向程度;在不同温度下,通过调整第2束脉冲宽度,可以进一步提高CO2分子的取向程度。以上结果对实验中在不同温度下提高分子取向具有指导意义。     

水分子振动态的局域模效应

本文利用水分子的势能面精确研究了Ｈ２Ｏ分子振动局域模态能级，这些势能面较好地解释了Ｈ２Ｏ分子振动态的局域模效应，当伸缩量子数ｎ超过４时，单键伸缩振动态处于局域模振动态，这些局域模态与非局域模态的振动耦合趋近于零，这与实验观测结果一致。     

双原子分子的一个势能函数

一、引言双原子分子的振动光谱带可以很准确的用下式表示 T=w_(v+1/2)-w_x_e(v+1/2)~2+W_ey_e(v+1/2)~3十…(1)式中的W,x_e都是正数,而y。则或是正数或是负数(只有个别分子的x_是负数)。自双原子分子的红外光谱的实验数据可以描绘出它的势能曲线。这势能曲线具有这些特性:(1)核间距γ趋于∞时,势能趋于有限数值;(2)r趋于零时,势能趋于∞;(3)     

BeH分子基态振动能级与光谱常数的理论研究

利用Molpro程序包提供的多种方法及基组对BeH分子基态(X2∑+)进行优化计算,结果表明,当选用多参考组态相互作用(MRCI)方法和基组aug-cc-pVQZ进行优化计算时,得到的平衡核间距及离解能与实验值符合较好.在该方法下对BeH分子进行单点能扫描,将得到的分子势能代入分子核运动的Schr9dinger方程,求解该方程获得了BeH分子X2∑+态J=0时的12个振动态,对于每个振动态,分别计算了其振动能级G(v)、转动惯性常数Bv及离心畸变常数Dv,同时进一步导出的光谱常数也与实验值较为吻合.     

丙烯酸酯结构胶粘剂固化过程的热分析研究

利用同步热分析仪,在恒温条件下,测量了双主剂型丙烯酸酯结构胶粘剂(AB胶)固化过程中其热量、温度、质量随时间的变化关系.实验结果表明:(1)AB胶的固化反应是一个放热过程,放热速率随时间延长而快速减小,约10min后不再放热和吸热,即AB胶中化学反应约至10min时基本结束,且放出的总热量AQ≡114J/g; (2)整个测量过程中,AB胶的温度变化较小,约在0.5℃范围内；(3)AB胶在整个固化过程中,质量变化不大,说明在化学反应过程中并未生成容易挥发的物质.上述结果也表明,在液态簧振动力学谱对AB胶固化过程的测量中,样品复杨氏模量随时间t的变化与其中化学反应有关,而不是样品温度、质量变化引起的.因此,此研究可以为AB胶改性与应用以及液态簧振动力学谱在化学反应过程检测的应用探索上提供参考.     

关于Szasz的问题12和问题13

Szasz FA提出下列两个公开问题.(1)求根性R对任意环A和A的任意两个理想I_1,I_2满足R(I_1 I_2)=R(I_1) R(I_2)的充分必要条件(即Szasz的问题12).(2)求根性R对任意环A和A的任意两个理想I_1,I_2满足(I_1∩I_2)=I_1∩I_2的充分必要条件(即Szasz的问题13).本文引入σ—根和τ—根,利用σ—根和τ—根分别给出了上述两个问题的充分必要条件.