N_2第二正带系发射光谱的理论计算及实验研究

本文利用分子光谱理论系统的计算和分析N_2第二正带系(C^3Π_u→B^3Π_g)的发射光谱,以研究光谱强度的分布规律与不同温度条件和气体条件的关系.基于N_2的三重态能级结构特性,重点计算和讨论了发射光谱的几个重要参数:通过求解高、低电子态的哈密顿矩阵得到了振转能级特性;利用r质心近似法求取了能级间跃迁的电偶极矩函数和爱因斯坦跃迁概率;进而计算了不同振动和转动温度条件下谱线的强度分布.进行了N_2和Ar的混合放电实验,利用实验光谱数据同理论结果进行拟合分析,确定了N_2分子的振动温度和转动温度分别约为4300 K和800 K.另外由于潘宁离化效应,N_2浓度减小时谱线强度呈现先增强后减弱的趋势.实验结果很好的验证了N_2第二正带系光谱理论计算的正确性.

等离子体发射光谱的诊断及N_(2)振动温度的测量

本文自行设计圆柱形真空管以产生可达几帕的低压环境,并在65 Pa空气和14 Pa的空气-CO_(2)混合气体直流放电中观测了管轴线上各点的发射光谱,并区分出其中最强的谱带系为N_(2)的第一正带系和第二正带系,进而利用第二正带系的相对强度计算了两种环境下氮气分子的振动温度沿放电管轴线的分布情况.