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S2分子与O2分子有类似的价电子结构,化学性质非常活泼,是含硫化合物燃烧过程中重要的中间产物。另外,S2分子也广泛地存在于宇宙空间中,1995年哈勃望远镜在彗星扰动木星的过程中观测到S2分子的发射光谱。可见,S2分子的电子态结构研究对于空间科学和大气环境科学具有重要的意义。到目前为止,已经有很多实验细致研究了S2分子B3Σu-态和B′′3Πu态的能级结构以及之间的微扰,但是对紫外光区全面的振转分辨光谱的认识依然不够清晰。本文利用真空脉冲放电超声射流气体束的方法产生了气相S2分子,并研究了30400-34400 cm-1范围内S2分子的时间分辨和基态振动频率分辨的激光诱导荧光光谱,获得了184支谱带的高分辨率(0.1 cm-1)和低分辨率(0.3 cm-1)转动光谱。实验观测并归属了S2分子B3Σu--XΣg-3和B′3Πu-XΣg-3共84支振动跃迁,分析得到了激发态B3Σu-态v=0-9和B′′3Πu态v=2-12振动能级的分子常数以及B3Σu-态的平衡分子构型。S2分子的B3Σu-与B′′3Πu态之间存在强烈的微扰,其振动能级间隔、自旋分裂常数和自旋-轨道分裂常数变化不规律,转动跃迁强度和跃迁选择定则存在异常,我们利用Σ-Π3 3齐次微扰哈密顿量定性的对这些异常的光谱进行了定性解释。例如,由于受到B′′3Πu态的微扰,B3Σu-态v=0,2,4,6振动能级自旋分裂常数为负值,v=1,3,5振动能级自旋分裂常数为正值。另外,B′′3Πu态中Π0 3组份与B3Σu-态中Σ0 3组份的相互作用仅限于能级e宇称的情况,因此向B′′3Πu态Π0 3组份跃迁的谱线中,P11和R11支跃迁可以“借”到足够的强度,可观测到对应光谱,而Q11支跃迁则因为对应下态转动能级为f宇称,在实验中几乎观测不到。总之,实验得到的丰富的振转动分辨光谱,配合微扰理论分析,进一步加深了对S2分子紫外光区低能激发态电子结构的认识。