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在激发态分子的弛豫过程和激光诱导化学反应及燃烧等过程中,分子振转激发态的碰撞能量转移起到重要作用。态与态之间的能量转移速率系数可以用来预测热传输和热化率,卤化氢和稀有气体原子的研究可以提供宝贵的基准数据。非平衡条件下的HBr光抽运激光器的运行的分析以及HBr高功率激光器的开发等实际应用均需要对HBr分子振转态间的碰撞传能过程进行深入的实验和理论研究。此外,卤化氢是火山喷发和地震事件的标记物,卤化氢和稀有气体原子的研究对这些自然现象发生的预测具有非常重要的意义。国内外对氧气和碱金属氢化物研究较多,对卤化氢分子与气体碰撞研究较少,对HBr分子的研究大多集中在低振动态的能量转移上,对DBr分子与其他气体分子间的碰撞转移,未见相关研究报道。所以我们对HBr(DBr)分子高振动态的碰撞弛豫作进一步的实验研究。本文采用简并受激超拉曼泵浦激发DBr分子至基电子态的高振动态v′′=8,并与其他碰撞气体(Ar、D2)碰撞弛豫。对于DBr(v′′=8)和Ar混合体系,由高分辨瞬时激光感应荧光探测碰撞弛豫后DBr分子振动态v′′=8的时间分辨布居数的演化过程,保持总压强不变,改变碰撞气体的摩尔配比,测得DBr(v′′=8)分子与惰性气体Ar的碰撞弛豫速率系数为k8(Ar)=(0.51±0.1)×10-12cm3molecule-1s-1。对于DBr(v′′=8)和D2混合体系,利用与上面DBr(v′′=8)与Ar碰撞弛豫类似的方法得到DBr(v′′=8)分子与D2的碰撞弛豫速率系数为k8(D2)=(3.50±0.8)×10-12cm3molecule-1s-1。对于摩尔配比为0.5的DBr和D2混合体系,YAG激光器泵浦的OPO产生的激光激发DBr分子至X1Σ+v′′=8振动态,测量DBr v′′=8、7、6三个振动态的的LIF光强时间演化,DBr(v′′=8)分子去布居到振动态v′′=6的速率要快于去布居到振动态v′′=7,DBr分子振动态v′′=6的激光诱导荧光(LIF)光强时间演化曲线出现明显的双峰结构,测量结果证实DBr(v′′=8)与D2的碰撞弛豫中发生了双量子弛豫;泵浦光激发DBr分子至X1Σ+v′′=7振动态,测量DBr v′′=7、6、5三个振动态的的LIF光强时间演化,与DBr(v′′=8)的测量结果类似,DBr(v′′=7)与D2的碰撞弛豫中也发生了双量子弛豫。激发HBr分子至基电子态的振动态v′′=5,研究HBr(v′′=5)与HBr、CO2和H2碰撞弛豫过程。在纯HBr体系中,测量不同压强下HBr(v′′=5)的弛豫率,得到HBr分子振动态v′′=5的自弛豫速率系数kv′′=5=(2.10±0.6)×10-12cm3molecule-1s-1;测量样品池温度为295K,压强是200Pa的HBr分子振动态v′′=5、4、3感应荧光光强随时间的演化,通过速率方程得到HBr分子振动态v′′=5→v′′=3的碰撞转移速率系数k5,3=(5.20±0.9)×10-13cm3 molecule-1s-1,v′′=4→v′′=3的碰撞转移速率系数k4,3=(1.10±0.3)×10-12cm3molecule-11 s-1,从测量结果可以得到,k5,4与k5,3的和约占k5的95%,因此在HBr分子的自弛豫中发生多量子弛豫的概率非常小;改变样品池的温度,测量HBr(v′′=5)的自弛豫速率系数,结果表明随着温度的升高自弛豫速率系数增大。在HBr分子和CO2分子的混合气体中,改变二氧化碳的摩尔配比,测量HBr分子振动态v′′=5的布居数随时间的演化,得到HBr(v′′=5)与CO2分子碰撞弛豫的弛豫速率系数k5(CO2)=(5.34±0.9)×10-12cm3molecule-1s-1,通过速率方程能得出k5,4(CO2)=(5.10±0.9)×10-12cm3molecule-1s-1,其值和k5(CO2)非常接近,基本上只存在单量子弛豫;在不同池温下,测量HBr(v′′=5)和CO2的碰撞弛豫速率系数,发现随着温度的升高弛豫速率系数略有减少。对于HBr(v′′=5)和H2混合体系,利用与上面HBr(v′′=5)与CO2碰撞弛豫类似的方法,可以得到HBr(v′′=5)的驰豫速率系数k5(H2)为(4.00±0.8)×10-13cm3molecule-1s-1,HBr分子振动态v′′=5驰豫到振动态v′′=3的速率系数k5,3(H2)为(3.70±0.8)×10-13cm3molecule-1s-1,k5,3(H2)和HBr(v′′=5)的驰豫速率系数k5(H2)很接近,基本上只存在Δv=2的双量子弛豫,这一实验结果不能用SSH理论很好的解释;HBr(v′′=5)与H2的碰撞弛豫速率系数随温度的升高而较快增大。