高分辨高精密甲胺分子C—N伸缩带的兰姆凹陷饱和吸收红外光谱

甲胺分子(CH3NH2)是最简单的胺类分子,但由于分子中振动-转动-扭动-反转的相互作用使得其能级结构复杂和丰富密集且谱线强度差异很大的波谱,尤其是在频率中心位于1 044cm-1的C—N伸缩振动带。我们使用利用兰姆凹陷光谱技术自主研发的分辨率为0.4 MHz的二氧化碳激光和微波边带红外光谱仪将甲胺分子的C—N伸缩振动带的多普勒光谱中密集重合在一起的上百条谱线逐条分辨开和精密地测量了它们的跃迁频率。将它们标识归类和对J(J+1)作幂级数展开后,我们求得了27个系列的最初跃迁频率和它们的有效转动常数。

光泵甲胺分子太赫兹激光谱线的新标识

研发光泵分子太赫兹激光器是填补"THz gap"的最有效手段之一。甲胺分子(CH3NH2)是这种太赫兹激光器的良好媒质之一,因为它的C—N伸缩振动带的中心频率(约1 044cm-1)与CO2气体激光器的辐射带很接近。我们精密地观测记录了甲胺分子C—N伸缩带的高分辨率傅里叶变换红外光谱及其兰姆凹陷饱和吸收光谱,清晰地标识了大量的红外跃迁谱线。以此及前期工作为基础,我们对由CO2激光泵浦的甲胺分子太赫兹激光谱线进行了标识,并根据里兹组合原理对其进行了确认,发现频率闭环残差与实验测量误差符合得很好,从而证实了新标识的太赫兹激光谱线的正确性。