缓冲气体对光声光谱信号的影响

通过改变缓冲气体检测分子量为28的 C_2H_4样品及分子量为131.39的 C_2HCl_3样品表明,气体热容与分子直径比(γ/σ)大于1的缓冲气体(如氦、氢等)能提高样品的光声信号幅度,其中以氨为最佳。     

光声法研究乙醇的红外多光子离解产物C_2H_4的增长规律

光声光谱技术具有极高的灵敏度,且装置简单,使用方便。我们用它测量了C_2H_2OH在强红外场下的多光子离解产物C_2H_4的增长规律。离解光源为TEA CO_2激光器9P(24)线。光声检测光源为CW CO_2激光器10P(26)线。采用非共振光声池。测到了单个脉冲作用下C_2H_4的产额及随脉冲次数的增长规律,它很好地满足C=C_0(1-e~(-Kt))的单分子反应规律,其中K为增长速率,t为脉冲次数,C为光声信号。并测量了K与C_2H_5OH的气压及脉冲能量的依赖关系。特别测出了在低气压0.5托C_2H_5OH时的单个脉冲辐照后C_2H_4的产额为3.6×10~(14)个分子,K=2.03×10~(-3),一般红外光谱仪已无法测量。工作气压还可降至10毫托。     

激光诱导荧光法研究简单多原子分子的振动弛豫

振动弛豫在研究、探索新的分子气体激光的工作物质,在激光制备态的态—态化学反应中用途很广。我们用近红外可调谐的光参量振荡器激励3000cm~(-1)附近的C—H_2伸展振动模,观察了红外活性能级的荧光寿命。主要做过的一些分子为C_2H_4、C_3H_6、C_2H_4O和CH_2Cl_2等,从中发现一些共同的弛豫特性。我们对此进行了分析讨论,给出了一个简单的弛豫模型。     

激光光声技术应用研究的若干进展

本文介绍了在光声技术应用研究中所取得的若干进展,它们是:(1)差动式光声检测及其应用,(2)激光光声功率计及其应用,(3)红外激光光声检测仪,(4)测定气体吸收系数的简易光声法,(5)用光声法研究催化剂的表面性能。这些新的探索对深入开展光声技术应用研究提供了新的可能途径。     

CO_2激光照射液体时的光声效应

CO_2激光照射在液态H_2O(水)、C_2H_6OH(乙醇)和CH_3-CO-CH_3(丙酮)等物质表面上时,液面会发出声音,我们把这种光声变换现象称为光声效应。     

甲醇、乙醇多光子电离的光化学过程

在XeCl准分子激光器、分子束装置、四极质谱仪组成的实验系统中进行了CH_3OH、C_2H_5OH的多光子电离质谱实验。在CH_3OH的多光子电离质谱中观察到了CH_3~+、CH_3O~+和CH_3OH~+的存在;在C_2H_5OH的多光子电离质谱中观察到了C_2H_5~+、CH_3O~+、CH_3OH~+、C_2H_2OH~+、C_2H_3OH~+、C_2H_4OH~+和O_2H_5OH~+的存在。并在两个质谱中分别测量了各离子强度随激光光强和样品分子气量的变化规律。     

强红外CO_2激光场中乙醇分子的离解

本文研究了乙醇分子在强红外CO_2激光场下的离解特性,给出了乙醇分子的离解产额与激光频率、能量、脉冲数、环境温度、乙醇初始气压的关系,对于有机化合物分子的红外多光子离解规律研究,可提供许多有意义的信息。在强红外CO_2激光场下乙醇的离解产物是C_2H_4、C_2H_2、HCHO、CH_4、H_2和 H_2O共六种,其中前三种生成物随激光脉冲数的变化有相同的规律,它们的数量(气压)也是相近的。还用光声光谱法测量了单次脉冲下C_2H_4的增长规律。乙醇的离解速率随激光能量增加而增加,离解的能量密度阈值约为1.8J/cm~2。通过对离解的等效体积、能量密度分布函数和透镜的像差分析得到离解速率为     

基于激光光声光谱超高灵敏度检测SF_6分解组分H_2S

H_2S是SF_6气体绝缘设备中放电故障诊断的特征组分之一;针对H_2S在红外波段吸收系数小,传统光学检测方法对H_2S检测灵敏度较低的问题,结合大功率光纤激光放大技术、共振式激光光声光谱技术、波长调制光谱技术和二次谐波检测技术,提出了一种基于光纤放大激光光声光谱的SF_6分解组分H_2S气体的超高灵敏度检测方法;采用近红外可调谐窄线宽分布反馈激光二极管级联高饱和输出功率掺饵光纤放大器作为光声激发光源,搭建具有超高灵敏度的激光光声光谱微量H_2S气体检测系统。结果表明:当测量时间为100s时,该系统对SF_6背景中H_2S气体的检测极限达到1.5×10~(-8)。     

C_2H_5l和n—C_3H_7l分子紫外多光子电离机理的研究

本文使用分子束装置和修正的四极质谱仪,测量了C_2H_5I和n—C_3H_7I分子在XeCl准分子激光作用下的多光子电离(MPI)质谱。在给出的C_2H_5I分子MPI质谱中,我们观察到母体离子峰,I~+离子峰以及C_2H_n~+(n=5,3…)离子峰。在n—C_3H_7I分子MPI质谱中,我们观察到I~+离子峰,C_3H_n~+(n=7,……)离子峰和C_2H_n~+(n=5,3…)离子峰,但没观察到母体离子峰。     

双束聚焦强红外激光引起可见荧光的光-声-光相互作用的研究

在强红外激光脉冲激发下引起BCl_3分子可见荧光,同时产生脉冲声,当这种声再进入振动激发态分子气体时,引起分子的再激发并再度引起分子分解,并发出可见荧光,即光-声-光现象。由于这种光-声-光现象对于研究激光化学及激光分离同位素的能量转移过程以及激光引起的气体动力学过程是极为重要的,所以,在本工作中使用二个同时的不重迭的强CO_2脉冲聚焦光束对此现象作了进一步的研究,得到了令人鼓舞的结果。将一束激光能量密度降至不足以引起光-声-光致荧光,然后单独加入另一束不重迭聚焦光束,在第一束激光辐照区域亦未     

激光等离子体研究的真空室中背景气体的激光多光子电离

本文报道了在高功率密度激光辐照下,激光等离子体研究用的真空室中背景气体(主要是真空系统中的油蒸气)的多光子电离的实验研究结果。得到的离子按其荷质比决定的飞行时间可以分成四组:H_2~ ,H~ ;C~ ,CH~ ,CH_2~ ,CH_3~ ,N~ ,O~ ;C_2~ ,C_2H~ ,C_2H_2~ ,C_2H_3~ ,C_2H_4~ ,Si~ ,CHO~ ,O_2~ 和C_3~ ,C_3H~ ,C_3H_2~ ,C_3H_3~ 等。此外,还观测到C~( )离子。最后充入一定浓度的氩气,观测到了氩离子。     

大气污染物SO2的光声探测

以波长为266nm的激光为激发光源,采用脉冲光声光谱技术,用自制的光声探测装置对SO2分子的光声吸收特性进行了实验研究,获得了室温、665Pa气压的实验条件下声音在SO2气体中的传播速度.通过测量光声信号随实验条件的变化发现,光声信号强度随激光能量的增加而增大,随缓冲气体压强升高而增大,缓冲气压增加到约2.66×104Pa时出现饱和现象.在标准大气压情况下,测量了痕量SO2气体的浓度,采用这套光声探测装置,SO2气体探测灵敏度可以达到9.1×10-6.     

横向脉冲化学激光器:大气压下操作的HF激光器

在C_3H_8-He-SF_6混合物中,通过多重横向火花放电产生振动-转动跃迁的HF,在大气压下获得化学激光运转。用C_4F_8、C_2F_6或CF_4代替SF_6,用H_2、CH_4、C_2H_6或C_4H_(10)代替C_3H_8也获得了激光作用,在低压下获得的最大脉冲峰值功率超过0.5兆瓦。在大气压下,其峰值功率是30千瓦数量级。在某些情况下,压力达到1大气压,激光是超辐射。研究了HF的v=3,2,1的振动能级的P-支跃迁。泵浦反应是F RH=HF~ R。     

共振多程激光光声检测技术

本文报导将 Herriott 多程反射室与高灵敏光声光谱术结合为一体的共振多程光声检测技术。用功率5W 的 CO_2激光器作光源,测量了 CO_2、C_2H_4、SF_6气体相对浓度与光声信号关系曲线、最低检测灵敏度可达0.06 ppb(6×10~(-11))。与一般单程非共振光声池比较,找们设计的光声池灵敏度可提高2～3个数量级。     

使用斯塔克调制的光声探测

本文报导的是在光声探测中(或声学光谱)吸收激光辐射的斯塔克调制。在总压力50托～760托的范围内作了测量,由于斯塔克位移吸收的调谐能力,认为可以大大地提高分子的辨别力。用这种方法工作得到的背景信号比用相同的光声探测器在常规的斩波辐射方法中得到的背景信号小500多倍。光声探测器的响应率和 C_2H_4的吸收系数是总压力的函数。     

AsH3分子的振动-平动能量弛豫

用增强型光声池显著降低了光声信号的面损耗，使得AsH3分子的振动-平动能量转移成为造成共振峰展宽的主要因素。光声池内充9．06kPa的AsH3气体，声共振品质因子Q高达374。推导了光声信号振幅与入射光调制频率和样品分子振动-平动弛豫时间的函数关系。理论公式与实验数据的对比表明，对振动热容贡献大的振动能级在气体分子的振动-平动能量转移过程中起主要作用；波动过程中AsH3分子通过最低的两个振动能级进行振动-平动能量交换。     

酚醛树脂对B/KNO_3点火药的激光点火特性的影响

用光声-光电测试法,EMS方法和DSC热分析方法研究酚醛树脂对B／KNO3点火药的激光点火特性的影响。研究结果表明,在一定的入射激光能量下,当有酚醛树脂时,B／KNO3体系点火药的点火延迟期缩短,光声信号也减小,酚醛树脂的作用在于抑制样品的能量和物质量向环境流失。样品表面激光烧蚀斑的电子显微照相表明有无酚醛树酯,药剂的烧蚀情况无明显的差异,激光在药剂表面形成多个点火中心。     

用5km长低损耗光纤传输系统遥测近红外段CH_4气体

1979年,为了获得一种安全可靠的方法,用来远距监控和探测各种环境污染以及易爆可燃的有毒气体或蒸气的溢散物,提出并分析了一种基于光谱吸收法的光纤传感系统。以后报导的实验研究表明,这种全光学系统是可行的,它既灵敏而又完全安全,可广泛地用于远距监测多种物质,如NO_2、CH_4、C_3H_8、C_2H_4、C_2H_2、C_2H_6、C_4H_(10)、NH_3及H_2O等。因此,为了满足工业、矿山及居民区安全方面的大量需要,在很宽范围内完成这样一种远距光传感系统,显然是具有实用价值的很重要的事。     

单脉冲激光诱导乙烯-氧爆燃反应的研究

本文研究以单脉冲TEACO_2激光诱导乙烯-氧爆燃反应,测定了激光频率、反应气体总压力、C_2H_2和O_2的比例以及金属Pt-Rh及电解银表面对引爆功率阈值的影响.并以红外光谱分析了反应产物.发现当激光选频为00~0～10~10的P(14)支线时,所需的引爆阈值最小.当存在金属表面时阈值明显降低.反应主要产物为C_2H_2、CO、CO_2、H_2O,它们的相对含量与反应气体的总压及氧的相对含量有关.     

痕量物质的激光光声测定

本文采用单一波长的 He—Ne(6328)和 He—Cd(4416)激光器组装成单束激光光声测量装置,并以Co的1—(2—吡啶偶氮)—2—萘酚(PAN)络合物的测定为例,探讨了固体激光光声光谱在痕量物质测定上的应用。经稳频切光器调制的激光束入射到密封在光声池中的样品时,样品吸收调制光.产生周期性加热。热传给周围气体,导致容器内气体按调制光的频率产生周期性的压力波动。用灵敏的微音器检测这种压力波动,并通过锁定放大器将音频电压信号放大测量,最后由X-Y函数记录仪记录。用这种装置试验了调制频率和激光功率对光声信号强度的影响;为了使样品分布均匀,以便获得更好的测量精度,还试验了层析硅胶、氧化铝和硫酸钡作为样品载体对光声测量的影响。在