Том 22, номер 11, статья № 14

Аннотация:

Приведены результаты расчета спектров терагерцового излучения молекул, представляющих интерес для оптики атмосферы (CH₄ и его изотопические разновидности), важных для диагностики водородной плазмы и астрофизики (He³H+, H₃+ и их дейтерозамещенные модификации). Исследованы принципиальные аспекты теории спектров длинноцепочечных углеродосодержащих молекул типа HC_2n+1N в возбужденных колебательных состояниях. Эти соединения важны в технологиях создания полимерных сверхпрочных материалов на основе нановолокон. Обсуждены возможности генерации терагерцового излучения в полужестких молекулах с использованием лазеров с оптической накачкой. Энергетический спектр и интенсивности линий исследуются на основе теории запрещенных ровибронных переходов в молекулах.

Ключевые слова:

терагерцовое излучение, запрещенные переходы, метан, молекулярный ион водорода, линейные молекулы, оротрон

Список литературы:

1. Papousek D., Aliev M.R. Rotation-vibration of polyatomic molecules N.-Y.: Mareed Dekker Ind, 1971. 319 p.
2. Gordy W., Cook R.L. Microwave molecular Spectra / N.-Y.: Interscience Publ., 1984. 728 p.
3. Dobroiu A., Yamashita M., Ohshima Y.N., Morita Y., Otani C., Kawase K. Terahertz imaging system based on a backward-wave oscillator // Appl. Opt. 2004. V. 43. N 30. P. 5637-5646.
4. Krupnov A.F., Burenin A.V. New Methods in Submillimetre Microwave Spectroscopy, in Molecular Spectroscopy // Modern Research. V. 2 / Ed. K.N. Rao. N.-Y.: Ac. Press, 1976. P. 93.
5. Думеш Б.С., Костромин В.П., Русин Ф.С., Сурин Л.А. Высокочувствительный газовый радиоспектрометр двухмиллиметрового диапазона на базе оротрона // Приборы и техн. эксперим. 1992. № 5. С. 102-109.
6. Думеш Б.С. Микроволновая спектроскопия молекулярных ван-дер-ваальсовских комплексов в астрофизических исследованиях // Успехи физ. наук. 1999. Т. 169. № 3. С. 351-353.
7. Williams B.S. Terahertz quantum-cascade lasers // Nature photonics. 2007. V. 1. P. 517-525.
8. Gorshunov B., Volkov A., Spektor I., Prokhorov A., Mukhin A., Dressel M., Uchida S., Loidl A. Terahertz BWO-Spectroscopy // Int. J. Infrared and Millim. Waves. 2005. V. 26. N 9. P. 1217-1240.
9. Веденов А.А., Мыльников Г.Д., Соболенко Д.Н. Генерация когерентного излучения дальнего инфракрасного диапазона, основанная на применении лазеров // Успехи физ. наук. 1982. Т. 138. Вып. 3. С. 477-525.
10. Tochitsky S.Y., Sung Ch., Trubnick S., Joshi Ch., Vodopyanov K.L. High-power tunable, 0.5-3 THz radiation source based on nonlinear difference frequency mixing of CO₂ laser lines // J. Opt. Soc. Amer. B. 2007. V. 24. N 9. P. 2509-2516.
11. Захарьяш В.Ф., Клементьев В.М., Малинин С.А., Тимченко Б.А., Хамоян А.Г. Малогабаритный волноводный субмиллиметровый лазер с оптической накачкой // Приборы и техн. эксперим. 1996. № 1. C. 130-131.
12. Panchenko A.N., Tarasenko V.F. Pulsed gas lasers pumped by generators with inductive energy storage // Laser Phys. 2006. V. 16. N 1. P. 23-39.
13. Панченко А.Н., Орловский В.М., Тарасенко В.Ф. Спектральные характеристики нецепных электроразрядных HF- и DF-лазеров в эффективных режимах возбуждения // Квант. электрон. 2004. Т. 34. № 4. С. 320-324.
14. Гавва С.П., Михайлов В.М. Теоретическое определение функции дипольного момента и дипольных моментов колебательно-вращательных переходов молекулы метана // Спектроскопия высокого разрешения малых молекул. М.: НСС, 1988. С. 148-195.
15. Mikhailov V.M. Evaluation of forbidden-transition dipole moments of quasi-rigid molecules in limiting ordering schemes of vibrational-rotational interactions: numerical example for the CH₄ molecule // Proc. SPIE. 1998. V. 3583. P. 44-52.
16. Михайлов В.М., Воронина C.C., Пшеничников А.М. Вычисленный "запрещенный" вращательный спектр монодейтерометана // Оптика атмосф. и океана. 2001. Т. 14. № 9. С. 809-817.
17. Михайлов В.М., Воронин Б.А. Вычисленный микроволновый спектр монодейтерометана в области 3-4 см^-1 // Оптика атмосф. и океана. 2003. Т. 16. № 11. С. 981-984.
18. Olson W.B. Infrared spectrum of CH₃D. Ground state constants and perturbation allowed transitions // J. Mol. Spectrosc. 1972. V. 43. Iss. 2. P. 190-198.
19. Михайлов В.М. Дипольные моменты вращательных и колебательно-вращательных переходов в линейных молекулах: функция дипольного момента сероокиси углерода // Микроволновая спектроскопия и ее применения. М.: Наука, 1985. С. 235-328.
20. Михайлов В.М. Схемы упорядочения (группировки) колебательно-вращательных возмущений в квазижестких молекулах // Оптика атмосф. и океана. 2001. Т. 14. № 1. С. 20-33.
21. Михайлов В.М. Анализ парных межмодовых и собственных резонансов в энергетических спектрах квазижестких молекул на основе теории связанных схем упорядочения колебательно-вращательных взаимодействий // Оптическая спектроскопия и стандарты частоты. Т. 2: Коллективная монография / Под ред. Е.А. Виноградова и Л.Н. Синицы. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2009. С. 166-191.
22. Oka T. Observation of the Infrared Spectrum of H3+ // Phys. Rev. Lett. 1980. V. 45. N 7. P. 531-534.
23. Carney G.D., Porter R.N. H3;+: geometry dependence of electronic properties // J. Chem. Phys. 1974. V. 60. N 11. P. 4251-4264.
24. Aliev M.R., Mikhailov V.M. Forbidden rotational and vibrational-rotational transitions in H3(+) // Acta Phys. Hungarica. 1984. V. 55. N 1-4. P. 293-301.
25. Lindsay C.M., McCall B.J. Comprehensive evaluation of H3+ Spectroscopy // J. Mol. Spectrosc. 2001. V. 210. Iss. 1. P. 60-83.
26. Gottfried J.L., McCall B.J., Oka T. Near-infrared spectroscopy of H3+ above the barrier to linearity // J. Chem. Phys. 2003. V. 118. N 24. P. 10890-10899.
27. Aguado A., Roncero O., Tablero C., Sanz C., Paniagua M. Global potential energy surfaces for the H3+ system. Analytical representation of the adiabatic ground state 11A potential // J. Chem. Phys. 2000. V. 112. N 3. P. 1240-1254.
28. Winnewisser G., Churchwell E., Walmsley C.M. Modern Aspects of Microwave Spectroscopy. N.Y.: Academic Press, 1978. 336 p.
29. Алиев М.Р., Михайлов В.М. Колебательно-вращательные спектры длинноцепочечных линейных молекул. I. Матрица энергии // Спектроскопия высокого разрешения. М.: Наука, 1988. С. 81-110.