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K、Cs与H_2的碰撞能量转移及反应机制

王大贵  
【摘要】: (1)利用积分时间分辨荧光方法,研究了KH( X 1 +Σ,v=0-5)与H2之间的振动碰撞能量转移。在K-H_2混合样品池中,脉冲激光(泵浦激光)双光子激发K原子至6S态,K(6S)与H_2反应生成KH( X 1 +Σ)分子,利用另一脉冲激光(检测激光)激发X 1 +Σ至A1 +Σ态,探测激光延迟泵浦激光20ns,通过测量激光感生荧光光谱(LIF),确定了X 1 +Σ(v,J)原生态转动布居分布。增加检测激光与泵浦光的延迟时间,各振动能级之间发生碰撞能量转移。测量了0-100μs延迟时间内各振动态时间分辨LIF强度,实验表明:向v=2的碰撞转移是最有效的;对v=3,4,5能级,主要发生v=5→v=4及v=4→v=3的碰撞转移过程。通过速率方程分析,并利用振动能级上布居数变化与积分时间分辨LIF的比例系数,得到k5=9.6×10-13cm3s-1,k4=2.31×10-13cm3s-1.同时得到扩散系数kdiff=1.5×105s-1。 (2)利用激光泵浦-探测技术,在样品池条件下,研究了Cs(62D,72D)与H2反应生成CsH分子的转动和振动的量子态分布,发现生成的CsH(X 1Σ+)只布居在最低的振动带(v =0,1).通过比较CsH反应谱的光谱强度和Cs原子不同激发态原子荧光的远翼吸收谱,得到其相对反应活动性顺序为:62D3/262D5/272D3/272D5/2.得到CsH的Boltzmann转动温度稍低于池温,而振动温度很高。62D3/2,62D5/2,72D3/2和72D5/2态对应的平均能量分配因子(<fR>:<fV>:<fT>)分别为:(0.2,0.12,0.68),(0.2,0.12,0.68),(0.07,0.04,0.89)和0.07,0.04, 0.89),大部分的可用能量转移到平动能。由以上结果可以得到如下结论:Cs(62D,72D)-H2反应机制是直线式反应碰撞机制而不是插入式反应碰撞机制。


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