Том 24, номер 10, статья № 4

Аннотация:

Коэффициенты уширения линий CO₂ давлением N₂О, а также их температурные показатели рассчитаны для широкого диапазона вращательных квантовых чисел в полосе 00⁰1-10⁰0. Использовался полуэмпирический метод, основанный на ударной полуклассической теории уширения, который хорошо зарекомендовал себя при расчетах полуширин и сдвигов линий давлением для систем Н₂О-N₂(О₂), СО₂-N₂(О₂) и О₃-N₂(О₂). Вычисленные столкновительные полуширины сравнивались с измеренными данными, полученными с помощью стабилизированного по частоте перестраиваемого СО₂-лазера, для 11 колебательно-вращательных переходов с вращательными квантовыми числами нижнего состояния до 38 при комнатной температуре и для трех переходов R(10), R(22), R(32) в интервале температур 300ЈТЈ700°К в полосе 00⁰1-10⁰0. Рассчитанные и измеренные данные находятся в хорошем согласии.

Ключевые слова:

контур спектральной линии, коэффициенты уширения, стабилизированный по частоте перестраиваемый СО₂-лазер, закись азота

Список литературы:

1. Margottin-Maclou M., Dahoo P., Henry A., Valentin A., Henry L. Self-, N₂-, and О₂-broadening parameters in the n₃ and n₁ + n₃ bands of ¹²C¹⁶O₂ // J. Mol. Spectrosc. 1988. V. 131, iss. 1. P. 21-35.
2. Dana V., Valentin A., Hamdouni A., Rothman L. Line intensities and broadening parameters of the 11101-10002 band of ¹²C¹⁶O₂ // Appl. Opt. 1989. V. 28, N 13. P. 2562-2566.
3. Nakamichi Sh., Kawaguchi Y., Fukuda H., Enami Sh., Hashimoto S., Kawasaki M., Umekawa T., Morino I., Sutoc H., Inoue G. Buffer-gas pressure broadening for the (3 0⁰ 1)_III¬ (0 0 0) band of CO₂ measured with continuous-wave cavity ring-down spectroscopy // Phys. Chem. Chem. Phys. 2006. V. 8, iss. 2. P. 364-368.
4. Meyer Th., Rhodes Ch., Haus H. High-resolution line broadening and collisional studies in CO₂ using nonlinear spectroscopic techniques // Phys. Rev. A. 1975. V. 12, N 5. P. 1993-2008.
5. Аршинов К.И., Аршинов М.К., Невдах В.В. О температурной зависимости столкновительных полуширин линий лазерного перехода 10⁰0-00⁰1 молекулы СО₂ // Квант. электрон. 2010. Т. 40, № 7. С. 629-632.
6. Devi V., Benner D., Rinslandt C., Smith M. Measurements of pressure broadening and pressure shifting by nitrogen in the 4.3-mm band of ¹²C¹⁶O₂ // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 1992. V. 48, iss. 5-6. P. 581-589.
7. Devi V., Benner D., Smith M., Rinslandt C. Air- and N₂-broadening coefficients and pressure shift coefficients in the ¹²C¹⁶O₂ laser bands // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 1998. V. 59, iss. 3-5. P. 137-149.
8. Corsi C., D'Amato F., Rosa M., Modugno G. High-resolution measurements of line intensity, broadening and shift of CO₂ around 2 mm // Eur. Phys. J. D. 1999. V. 6, iss. 3. P. 327-332.
9. Thibault F., Boissoles J., Doucen R., Bouanich J.P., Arcas Ph., Boulet C. Pressure induced shifts of CO₂ lines: Measurements of in the 0003-0000 band and theoretical analysis // J. Chem. Phys. 1992. V. 96, N 7. P. 4945-4953.
10. Wooldridge M.S., Hanson R.K., Bowman C.T. Argon broadening of the R(48), R(50), and R(52) lines of CO₂ in the (0001)-(0000) band // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 1997. V. 57, N 3. P. 425-434.
11. Predoi-Cross A., May A.D., Vitcu A., Drummond J.R., Hartmann J.-M., Boulet C. Brodening and line mixing in the 20⁰0 ¬01¹0, 11¹0 ¬ 00⁰0, and 12²0 ¬ 01¹0 Q branches of carbon dioxide: experimental results and energy corrected sudden modeling // J. Chem. Phys. 2004. V. 120, N 22. P. 10520-10529.
12. Predoi-Cross A., Luo C., Berman R., Drummond J.R., May A.D. Line strengths, self-broadening, and line-mixing in the 20⁰0 ¬ 01¹0 (S¬P) Q-branch of carbon dioxide // J. Chem. Phys. 2000. V. 112, N 19. P. 8367-8377.
13. Rosa M., Corsi C., Modugno G., D'Amato F. Collisional broadening and shift of lines in the 2n₁ + 2n₂ + n₃ band of CO₂ // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 1999. V. 61, N 1. P. 97-104.
14. Буланин М.О., Булычев В.П., Ходос Э.Б. Определение параметров колебательно-вращательных линий в полосах 9,4 и 10,4 мкм СО₂ при различных температурах // Оптика и спектроскопия. 1980. Т. 48, № 4. C. 732-737.
15. Bykov A., Lavrentieva N., Sinitsa L. Semi-empiric approach to the calculation of H₂O and CO₂ line broadening and shifting // Mol. Phys. 2004. V. 102, iss. 14-15. P. 1653-1658.
16. Lavrentieva N., Osipova A., Sinitsa L., Claveau Ch., Valentin A. Shifting temperature dependence of nitrogen-broadened lines in the n₂ band of H₂O // Mol. Phys. 2008. V. 106, N 5. P. 1261-1266.
17. Булдырева Ж., Лаврентьева Н.Н., Осипова А.С., Мишина Т.П. Теоретический расчет коэффициентов столкновительного уширения спектральных линий озона давлением атмосферных газов // Оптика и спектроскопия. 2010. Т. 108, № 4. С. 549-559.
18. Tsao C.J., Curnutte B. Line-widths of pressure-broadened spectral lines // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 1961. V. 2, iss. 1. P. 41-91.
19. Лаврентьева Н.Н., Мишина Т.П., Синица Л.Н., Теннисон Дж. Расчеты самоуширения и самосдвига спектральных линий водяного пара с использованием точных колебательно-вращательных волновых функций // Оптика атмосф. и океана. 2008. Т. 21, № 12. P. 1096-1100.
20. Стариков В.И., Лаврентьева Н.Н. Столкновительное уширение спектральных линий поглощения молекул атмосферных газов. Томск: Изд-во Института оптики атмосферы СО РАН, 2006. 308 c.
21. Rothman L.S., Gordon I.E., Barbe A., Benner С.D., Bernath P.F., Birk M., Boudon V., Brown L.R., Campargue A., Champion J.-P., Chance K., Coudert L.H., Dana V., Devi V.M., Fally S., Flaud J.-M., Gamache R.R., Goldman A., Jacquemart D., Kleiner I., Lacome N., Lafferty W.J., Mandin J.-Y., Massie S.T., Mikhailenko S.N., Miller C.E., Moazzen-Ahmadi N., Naumenko O.V., Nikitin A.V., Orphal J., Perevalov V.I., Perrin A., Predoi-Cross A., Rinsland C.P., Rotger M., Simeckovar M., Smith M.A.H., Sung K., Tashkun S.A., Tennyson J., Toth R.A., Vandaele A.C., Vander Auwera J. The HITRAN-2008 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2009. V. 110, N 9-10. P. 533-572.
22. Невдах В.В. Вероятности спонтанного излучения и столкновительные ширины линий лазерных переходов 0001-[1000, 0200]_I,II // Квант. электрон. 1984. Т. 11, № 8. С. 1622-1627.