CO(a)+NO(X)和N_2(A)+NO(X)传能反应动力学

本文介绍利用流动余辉实验系统对亚稳分子CO(a~3∏),N_2(A~3∑_u)和NO(X)间的碰撞传能反应的研究。分析比较了这两个传能反应的动力学过程。 在流动余辉实验装置中,首先利用冷阴极放电产生亚稳态惰性气体原子He(2~3S)或Ar(~3P_(0,2)),然后与CO_2或N_2分子碰撞产生传能反应中的能量载体,亚稳态分子CO(a)和N_2(A),其中亚稳分子CO(a~3∏,v′=0,1,2,3,4)的相对振动布居是1.0:0.47:     

活性氮与三溴甲烷反应化学发光研究

在流动余辉装置上,利用空心阴极放电产生的活性氮与CHBr3分子碰撞,在550～750 nm波长范围内观察到了较强的NBr(b→X)跃迁发射谱;同时,在反应管的下游,我们探测到了CN(A,B)的发射谱.分析认为化学发光机理是:亚稳态氮原子N(2D)与CHBr3之间的一步传能反应直接产生了NBr(b)激发态,而CN(A,B)态则来自基态原子N(4S)与CBr的反应,其中CBr是CHBr3经活性氮中的亚稳态N2(A)激发离解形成的.     

Ba(~3D)+N_2O交叉分子束化学发光研究

基态Ba(~1S)原子和N_2O分子的化学发光反应由于具有较高的光子产率和复杂的动力学过程已引起人们密切的注意。但是,对于亚稳态Ba(~3D)原子和N_2O的反应,只有Eckstrom和Wicke等人在火焰反应中研究过。他们发现化学发光强度随着Ba原子中~3D态数目的增加而减弱。本工作利用交叉分子束装置,研究了单次碰撞条件下亚稳态Ba(~3D)原子和N_2O的化学发光反应.实验结果表明,和火焰反应相反,化学发光随着原子束中Ba(~3D)含量的增多而加强。而且在放电和不放电时分别测得的化学发光光谱也是非常相似的.根据实验结果,提出用电子跃迁模型解释单次碰撞条件下Ba+N_2O的反应机理。在这个模型基础上,利用相空间统计近似,计算了Ba(~3D)+N_2O反应的产物电子态分支比。计算结果和实验结果定性上是一致的。金朝鸱、佟丽娜、钱嘉猷和组内其他同志参加了这个研究的实验工作。     

C_4H_4N_2、C_4H_2N_2和C_6N_4分子在193nm处的激光光离解——CN(X~2Σ~+)基的转动能量分布

本文描述了C_4H_4N_2、C_4H_2N_2和C_6N_4分子的紫外光离解过程。利用激光诱导荧光技术(LIF)研究了以上分子被193nm激光光解后所产生的CN(X)基的新生内能态分布。实验中观察到,CN基×~2∑~+态的0-0带和1-1带的转动分布均具有Boltzman分布的特征。CN(X)基υ″=0能级的转动温度分别为1680±40K(C_4H_4N_2)、20004±50K(C_4H_2N_2)和1470±30K(C_6N_4),而C_4H_2N_2分子所产生的CN(X)基V″=1能级的转动温度为1150±160K。本文也测量了以上三个分子在气相中的紫外吸收光谱     

Na2高位振动态与CO_2分子间碰撞能量转移的研究

利用受激发射抽运将Na2分子激发到Na2X1Σ+g(33,11)高位振动态,研究了高激发Na2与CO2的态-态能量转移过程。窄线宽激光扫描Na2的X1Σ+g(33,11)→A1Σ+u(21,10)跃迁,测量它的透射光强,从吸收系数得到Na2X1Σ+g(33,11)原生态布居数密度。利用高分辨率瞬时吸收测量技术,得到CO2基振动态(0000)上转动态的布居数密度。通过速率方程分析,在一次碰撞的条件下,得到了与高振动激发Na2碰撞产生CO2(0000)高转动态的速率系数。对于J=46~64,速率系数在4.5×10-12~6.5×10-13cm3s-1之间,相对于J态的Na2(ν″=33)的猝灭速率系数在2.3×10-11~9.1×10-11cm3s-1之间。实验数据表明,在Na2高位振动态与CO2的碰撞能量转移中,Na2激发态倒空对CO2转动能量的增加更有效。观察到了Na2高位振动态的多量子弛豫,得到了弛豫速率系数。     

激光诱导甲醇同氨的反应

根据CH_3OH分子和NH_3分子的光化学特性,特别是它们在CO_2激光振荡谱带中吸收的异同性,选用TEA CO_2激光四条谱线9.6μP(20)、9.6μP(34)、10.6μP(20)、10.6μP(32)分别聚焦辐照甲醇蒸气和氨的混合气体,运用红外光谱、质谱和可见荧光检测等手段,得出反应产物是CH_4、C_2H_2、C_2H_4、C_6H_(12)N_4(六亚甲基四氨)和CH_3NH_2等,测定了反应速率、产物相对量同辐照谱线、脉冲能量、脉冲次数及反应物组分比的关系,考察了不同体系对激光能量的吸收及可见荧光的变化现象,并对这些结果做了分析。文章认为:虽然激发不同的分子,但化学反应历程相似,反应始于高振动激发的CH_3OH的分解,它或者本身被直接激发,或者由激发态 NH_3的能量转移而被激发;同时指出,激光辐照不同分子的结果,虽产物种类相同,但反应     

Rb(7~2D)-N_2碰撞FST截面的测量

使用Rb灯和CW染料激光器选择两步激发基态钕原子集居于“中间”激发态7D_(5/2)或者7~2D_(3/2)能级,产生的原子荧光包括碰撞集居态的敏化荧光I_(3/2)~1和光激发态的直接荧光I_(3/2)~2。测量两个荧光成份的相对强度比I_(3/2)~1/I_(3/2)~2与N_2分子气体压力的关系,得到截面σ_(fs)~*、σ_(fs)~*′和σ_(tr)~*实验值。本文对实验结果进行了分析与讨论。     

利用激光泵浦测量传能反应Xe(~3P_(0,2)) N_2的绝对截面

在束-气池构型下用脉冲激光泵浦技术测量了亚稳态Xe(~3P_0)和Xe(~3P_2)与N_2传能生成N_2(B,v)的绝对截面.并讨论了该方法在研究亚稳态原子传能及反应中的适用性.     

软X射线区粒子数反转的记录

10~(11)瓦(100微微秒)7焦耳大功率激光轰击带Cu箔(8微米厚)冷阱的Mg靶,所产生的X光线谱被狭缝缝宽为35微米的T1AP三合一晶体谱仪(针孔、积分及空间分辨线谱)所记录。 观察所摄的X光积分线谱,可知Mg的1S4P-1S~2与1S3P-1S~2线谱强度相近,计及窗口校正有I_3/I_4=1.24,由于I_(nm)=1.6×10~(-19)A_(nm)N_n⊿E_(nm)及A_(nm)=4.3×10~7g_n/g_m(⊿E_(nm))~2,由此导出Mg类He离子n=4、3能级上集居数为N_4/N_3=1.49,即在1S4P-1S3P之间建立了能级粒子数反转(发射波长为155.5(?))。     

4096位CCD移位寄存器

实现了64位串行和4096位串-并-串行结构的CCD器件。以三氯乙烯(TCE)氧化1100埃加Si_3N_4300埃的夹层结构做存贮栅,以湿氧氧化加Si_3N_4的夹层为转栅制造了p沟铝-硅交迭栅结构CCD。这种栅结构有效地克服了典型p沟硅栅工艺中的滞后现象、栅-漏电与表面反型现象。存贮与转移栅开启电压分别为0.5～1伏和5～6伏。势阱存贮时间达数秒,它的长短和深浅标志CCD研制的品质因数。SiO_2-Si界面态俘获是转移效率的主要影响因素。准静态C-V测试以及转移效率测试表明,获得了界面态密度<1×10~(10)厘米~(-2)·电子伏特~(-1)。64位CCD转移效率在f_c为100千兆赫时达99.99％。4096位CCD在f_c为1兆赫时达99.7％。64位芯片尺寸0.9×3.6毫米~2,4096位芯片尺寸为3.6×3.9毫米~2。     

氨的激光复相催化氧化反应和氮同位素的分离

本文以多晶铂-10%铑丝为催化剂,将CW CO_2激光束通过热丝圈使氨分子激发,研究了氨的激光复相催化氧化反应的动力学,在热丝温度为525——602K范围内,测得该反应的动力学方程式为v=k_LP_(NH3)·Po_2~(1/2),在激光辐照下的表观活化能为15Kcal/mole,比单纯热反应降低了10Kcal/mole。此外,曾以10.6μmR(40)支线的CW CO_2激光选择性激发~(15)NH_3,控制Pt-Rh丝在反应阈值温度(225℃)时,利用上述反应对~(15)NH_3和~(14)NH_3进行了同位素分离,并获得初步的分离效果。     

N_2O分子10μm波段谱线的位移

本文从实验和理论两方面研究了N_2O分子差频带ν_3-ν_1中各不同振转谱线的压力位移。谱线压力位移比谱线半宽度小二至三个量级。用半经典Anderson-Tsao-Curnutte理论计算N_2O分子时,发现对于线性分子的N_2O,其一阶位移为零,人们想当然地认为二阶结果一定比一阶结果小,因此N_2O分子的位移量一直无人研究。事实上N_2O位移量是存在的,它的A.T.C.二阶结果并不为零。根据A.T.C.理论,二阶位移由下式决定:     

Ba+N_2O化学发光反应截面与碰撞能的关系

本工作研究了Ba+N_2O反应总化学发光截面与碰撞能的关系,得到在相对平动能0～0.3eV时,截面σ_(CL)■0.1~2.在交叉分子束装置中,He 播种的超声 N_2O 束经过斩波与扩散的金属Ba束交碰后,产生部分发光的BaO分子和不发光的N_2分子。光信号用光电倍增管和光子计数器监测。在保持喷咀温度不变下,超声束速度由播种比决定,其值由时间飞渡方法测量。超声N_2O束强度用电离规管测量。得到相对化学发光截面σ_(CL)~R=σ_(CL)(E_T)/σ_(CL)(0.1eV)■1,这与刚性转子——谐振子(RRHO)模型分析,σ~R=E_T~(-1)(E_T-E_0)~q,当取 q■1,E_0■0时一致。     

CH_3F与~(12)CO_2和~(13)CO_2分子之间的振动能量转移

我们采用Q开关的CO_2激光9.6μmP(20)支泵浦CH_3F分子的v_3振动模,以此作为能源来激发~(12)CO_2和~(13)CO_2分子的弯曲振动模v_2,研究其在非弹性碰撞过程中分子能量转移过程。我们用一种比红外荧光法(LIF)分辩率高一万倍的新方法——二极管激光探测法来得到~(12)CO_2、~(13)CO_2能级粒子数的演变过程。实验测得在1CO_2:1CH_3F气体比例下,从CH_3F的v_8振动模至CO_2的v_2振动模的V-V转移速率为3.3ms~(-1)Tcrr~(-1)。     

在膨胀气流中CO_2分子的反分布

本文用数值法联立求解了流体力学和分子振动自由度激发的动力学方程的方程组,该方程组描述气体混合物CO_2+N_2+He,H_2O在喷管内的流动过程。得出,在一定条件下,在喷管出口处相对于CO_2分子的[00°1]—[10°0]跃迁产生反分布,反转的多少,既取决于喷管的形状,又取决于气体温度和压力的初始值,文中指出,对于给定形状的喷管,这些参数有最佳值,在最佳值之下CO_2分子的反分布约达10~(15)厘米~(-3)。     

佛斯隆介质膜的化学汽相淀积生长及其特性

“佛斯隆”(Phoslon)是一种新型介质材料(P_xN_yO_z),这种材料可以用常规的化学汽相淀积(CVD)或等离子体增强化学汽相淀积(PECVD)技术制得。它不含有硅的成分,而是由氮、磷和氧组成,也有由氮磷化物组成的极端情况。这种介质材料很稳定,几乎与半导体工业中常用的所有试剂都不反应,它的介电常数可以和Si_3N_4相媲美。佛斯隆介质的击穿强度为10~7V/cm数量级,这比用CVD技术生长的Si_3N_4好得多。     

ZnH分子的激发光谱和荧光光谱

ZnH分子的形成及能级 ZnH是一种不稳定分子,可以如下产生:先用307.6nm激光使锌原子由基态泵至亚稳态4~3P_1;此亚稳态原子与H_2分子碰撞截面很大,约为2nm~2;结果Zn4~3P_1原子激发能用来打断氢分子键,形成处于基态的ZnH分子。 Zn(4~3P_1)+H_2→ZnH(x~2∑~+)+H     

双光子激发检测 NO

利用双光子激发 NO 分子至里德伯态 H'~2π~-(V=1),通过监测激发谱来检测纯 NO 和0.1MPa 的 N_2中 NO 的含量,并研究了 N_2对 NO 的淬灭效应。结果表明纯 NO 气压在40 Pa 以下荧光强度与气压成正比,在0.1 MPa 的 N_2中 NO 的检测限可达0.1 ppmv。     

4096位CCD移位寄存器

实现了64位串行和4096位串一并一串型结构的CCD器件。以三氯乙烯(TCE)氧化1100埃加Si_3N_3300埃的夹层结构做存贮栅,以湿氧氧化加Si_3N_4的夹层为转移栅制造了P沟铝-硅交迭栅结构CCD。这种结构有效地克服了典型P沟硅栅工艺中的滞后现象、栅漏电与表面反型现象。存贮与转移栅开启电压分别为0.5～1V和5～6V。势阱存贮时间达数秒,它的长短和深浅标志CCD研制的品质因素。SiO_2-Si界面态俘获是转移效率的主要影响因素,准静态C-V测试以及转移效率测试表明,获得了界面态密度<1×10~(10)Cm~(-2)ev~(-1)。64位CCD转移效率在fe为100KC时达99.99％。4096位CCD在fe为1MC时达99.99％,64位芯片尺寸0.9×3.6mm~3。4096位芯片尺寸为3.6×3.9mm~2。     

LY—3A型冷阴极离子源

本文介绍了LY—3A型冷阴极离子源的工作原理、结构特征和实验结果。用BF_3、PH_3、Ar、N_2等作放电物质,在离子源放电功率小于100W的情况下,~(31)P~+、~(40)Ar~+、N_2~+的束流强度均大于2mA、~(11)B~+的束流强度大于1mA,同时具有较高成份的多电荷态离子。采用溅射的方法离化固体元素,已离化引出~9Be~+、~(27)Al~+、~(24)Mg~+、~(48)Ti~+、~(52)Cr~+、~(96)Mo~+、~(101)Ru~+、~(106)Pd~+、~(157)Gd~+、~(167)Er~+等难熔金属元素离子。