钠与惰性气体及烷烃准分子对吸收系数的实验与理论评价

胡墅 盖宝栋 曹战利 郭敬为 王繁

引用本文: 胡墅, 盖宝栋, 曹战利, 郭敬为, 王繁. 钠与惰性气体及烷烃准分子对吸收系数的实验与理论评价[J]. 物理化学学报, 2016, 32(4): 848-854. doi: 10.3866/PKU.WHXB201601151 shu
Citation:  HU Shu, GAI Bao-Dong, CAO Zhan-Li, GUO Jing-Wei, WANG Fan. Experimental and Theoretical Evaluation of the Absorption Coefficients of Excimer Pairs of Sodium with Noble Gases and Alkanes[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2016, 32(4): 848-854. doi: 10.3866/PKU.WHXB201601151 shu

钠与惰性气体及烷烃准分子对吸收系数的实验与理论评价

    通讯作者: 郭敬为
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(11475177, 11304311, 61505210, 61405197)资助项目 (11475177, 11304311, 61505210, 61405197)

摘要: 准分子泵浦钠金属激光器(XPNaL)在钠导星中有着极为重要的应用。但是,传统的准分子对,例如Na-He和Na-Ar 等对相对于泵浦源的吸收系数很小。本文对Na-Ar、Na-Xe、Na-CH4、Na-C2H6四个体系进行了研究,从荧光实验和结合能的高精度量化理论计算两方面来探究比较好的准分子对。实验结果表明:这四个准分子对体系的荧光强度曲线峰面积比为1.0 : 6.4 : 4.9 : 10.4。同时,通过CCSD(T)手段和基组外推法对Na-Ar、Na-Xe、Na-CH4和Na-C2H6准分子对的结合能计算结果分别为52.8、124.5、117.7 和150.0cm-1。因此,可以推断量化计算与实验结果能够较好地符合。随后,Na-C2H6准分子对从实验和理论两方面被发现是效率最高的体系,更有希望被发展成为高能准分子宽带泵浦钠金属激光器。本工作还证明了采用大基组对结合能的高精度量化计算,对用于准分子宽带泵浦碱金属激光器的准分子对筛选是很好的评判标准。

English

    1. [1]

      (1) Max, C. E.; Olivier, S. S.; Friedman, H.W.; An, J.; Avicola, K.; Beeman, B. V.; Bissinger, H. D.; Brase, J. M.; Erbert, G. V.; Gavel, D. T.; Kanz, K.; Liu, M. C.; Macintosh, B.; Neeb, K. P.; Patience, J.;Waltjen, K. E. Science 1997, 277, 1649. doi: 10.1126/science.277.5332.1649(1) Max, C. E.; Olivier, S. S.; Friedman, H.W.; An, J.; Avicola, K.; Beeman, B. V.; Bissinger, H. D.; Brase, J. M.; Erbert, G. V.; Gavel, D. T.; Kanz, K.; Liu, M. C.; Macintosh, B.; Neeb, K. P.; Patience, J.;Waltjen, K. E. Science 1997, 277, 1649. doi: 10.1126/science.277.5332.1649

    2. [2]

      (2) Rochester, S. M.; Otarola, A.; Boyer, C.; budker, D.; Ellerbroek, B.; Holzlöhner, R.;Wang, L. J. Opt. Soc. Am. B 2012, 29 (8), 2176. doi: 10.1364/JOSAB.29.002176(2) Rochester, S. M.; Otarola, A.; Boyer, C.; budker, D.; Ellerbroek, B.; Holzlöhner, R.;Wang, L. J. Opt. Soc. Am. B 2012, 29 (8), 2176. doi: 10.1364/JOSAB.29.002176

    3. [3]

      (3) Lee, I.; Jalali, M.; Vanasse, N.; Prezkuta, Z.; Groff, K.; Roush, J.; Rogers, N.; Andrews, E.; Moule, G.; Tiemann, B.; Hankla, A. K.; Adkins, S. M.; d'Orgeville. C. Proc. SPIE Adaptive Optics Systems 2008, 7015, 70150N. doi: 10.1117/12.790534(3) Lee, I.; Jalali, M.; Vanasse, N.; Prezkuta, Z.; Groff, K.; Roush, J.; Rogers, N.; Andrews, E.; Moule, G.; Tiemann, B.; Hankla, A. K.; Adkins, S. M.; d'Orgeville. C. Proc. SPIE Adaptive Optics Systems 2008, 7015, 70150N. doi: 10.1117/12.790534

    4. [4]

      (4) Wang, P.; Xie, S.; Bo, Y.;Wang, B.; Zuo, J.;Wang, Z.; Shen, Y.; Zhang, F.;Wei, K.; Jin, K.; Xu, Y.; Xu, J.; Peng, Q.; Zhang, J.; Lei, W.; Cui, D.; Zhang, Y.; Xu, Z. Chin. Phys. B 2014, 23 (11), 094208. doi: 10.1088/1674-1056/23/9/094208(4) Wang, P.; Xie, S.; Bo, Y.;Wang, B.; Zuo, J.;Wang, Z.; Shen, Y.; Zhang, F.;Wei, K.; Jin, K.; Xu, Y.; Xu, J.; Peng, Q.; Zhang, J.; Lei, W.; Cui, D.; Zhang, Y.; Xu, Z. Chin. Phys. B 2014, 23 (11), 094208. doi: 10.1088/1674-1056/23/9/094208

    5. [5]

      (5) Cong, Z.; Zhang, X.;Wang, Q.; Chen, X.; Fan, S.; Liu, Z.; Zhang, H.; Tao, X.;Wang, J.; Zhao, H.; Li, S. Laser Phys. Lett. 2010, 7 (12), 862. doi: 10.1002/lapl.201010076(5) Cong, Z.; Zhang, X.;Wang, Q.; Chen, X.; Fan, S.; Liu, Z.; Zhang, H.; Tao, X.;Wang, J.; Zhao, H.; Li, S. Laser Phys. Lett. 2010, 7 (12), 862. doi: 10.1002/lapl.201010076

    6. [6]

      (6) Duering, M.; Kolev, V.; Luther-Davies, B. Opt. Express 2009, 17 (2), 437. doi: 10.1364/OE.17.000437(6) Duering, M.; Kolev, V.; Luther-Davies, B. Opt. Express 2009, 17 (2), 437. doi: 10.1364/OE.17.000437

    7. [7]

      (7) Dhiflaoui, J.; Berriche, H.; Heaven, M. C. AIP Conf. Proc. 2011, 1370, 234. doi: 10.1063/1.3638107(7) Dhiflaoui, J.; Berriche, H.; Heaven, M. C. AIP Conf. Proc. 2011, 1370, 234. doi: 10.1063/1.3638107

    8. [8]

      (8) Merritt, J. M.; Han, J.; Chang, T.; Heaven, M. C. Proc. SPIE 2009, 7196, 71960H. doi: 10.1117/12.815155(8) Merritt, J. M.; Han, J.; Chang, T.; Heaven, M. C. Proc. SPIE 2009, 7196, 71960H. doi: 10.1117/12.815155

    9. [9]

      (9) Readle, J. D.; Verdeyen, J. T.; Eden, J. G.; Davis, S. J.; Galbally-Kinney, K. L.; Rawlins, W. T.; Kessler, W. J. Opt. Lett. 2009, 34 (23), 3638. doi: 10.1364/OL.34.003638(9) Readle, J. D.; Verdeyen, J. T.; Eden, J. G.; Davis, S. J.; Galbally-Kinney, K. L.; Rawlins, W. T.; Kessler, W. J. Opt. Lett. 2009, 34 (23), 3638. doi: 10.1364/OL.34.003638

    10. [10]

      (10) Hewitt, J. D.; Houlahan, T. J., Jr.; Gallagher, J. E.; Carroll, D. L.; Palla, A. D.; Verdeyen, J. T.; Perram, G. P.; Eden, J. G. Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 111104. doi: 10.1063/1.4796040(10) Hewitt, J. D.; Houlahan, T. J., Jr.; Gallagher, J. E.; Carroll, D. L.; Palla, A. D.; Verdeyen, J. T.; Perram, G. P.; Eden, J. G. Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 111104. doi: 10.1063/1.4796040

    11. [11]

      (11) Palla, A. D.; Carroll, D. L.; Verdeyen, J. T.; Heaven, M. C. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 2011, 44, 135402. doi: 10.1088/0953-4075/44/13/135402(11) Palla, A. D.; Carroll, D. L.; Verdeyen, J. T.; Heaven, M. C. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 2011, 44, 135402. doi: 10.1088/0953-4075/44/13/135402

    12. [12]

      (12) Szudy, J.; Baylis, W. E. J. Quantum Spectrosc. Ra. 1975, 15 (7-8), 641. doi: 10.1016/0022-4073(75)90032-1(12) Szudy, J.; Baylis, W. E. J. Quantum Spectrosc. Ra. 1975, 15 (7-8), 641. doi: 10.1016/0022-4073(75)90032-1

    13. [13]

      (13) Markov, R. V.; Plekhanov, A. I.; Shalagin, A. M. Phys. Rev. Lett. 2002, 88 (21), 213601. doi: 10.1103/PhysRevLett.88.213601(13) Markov, R. V.; Plekhanov, A. I.; Shalagin, A. M. Phys. Rev. Lett. 2002, 88 (21), 213601. doi: 10.1103/PhysRevLett.88.213601

    14. [14]

      (14) Chung, H. K.; Shurgalin, M.; Babb, J. F. AIP Conf. Proc. 2002, 645, 211. doi: 10.1063/1.1525457(14) Chung, H. K.; Shurgalin, M.; Babb, J. F. AIP Conf. Proc. 2002, 645, 211. doi: 10.1063/1.1525457

    15. [15]

      (15) Alioua, K.; Bouledroua, M.; Allouche, A. R.; Aubert-Frecon, M. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 2008, 41 (17), 175102. doi: 10.1088/0953-4075/41/17/175102(15) Alioua, K.; Bouledroua, M.; Allouche, A. R.; Aubert-Frecon, M. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 2008, 41 (17), 175102. doi: 10.1088/0953-4075/41/17/175102

    16. [16]

      (16) Atkins, P.; De Paula, J. Physical Chemistry, 8th ed.; Oxford University Press: Oxford, UK, 2006; p 634.(16) Atkins, P.; De Paula, J. Physical Chemistry, 8th ed.; Oxford University Press: Oxford, UK, 2006; p 634.

    17. [17]

      (17) Martin, W. C.; Musgrove, A.; Kotochigova, S.; Sansonetti, J. E. 2011, Ground Levels and Ionization Energies for the Neutral Atoms (version 1.3). National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD. [Online] Available: http://physics.nist.gov/IonEnergy [Wednesday, 22-Apr-2015, 21 : 45 : 55 EDT].(17) Martin, W. C.; Musgrove, A.; Kotochigova, S.; Sansonetti, J. E. 2011, Ground Levels and Ionization Energies for the Neutral Atoms (version 1.3). National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD. [Online] Available: http://physics.nist.gov/IonEnergy [Wednesday, 22-Apr-2015, 21 : 45 : 55 EDT].

    18. [18]

      (18) Olney, T. N.; Cann, N. M.; Cooper, G.; Brion, C. E. Chem. Phys. 1997, 223 (1), 59. doi: 10.1016/S0301-0104(97)00145-6(18) Olney, T. N.; Cann, N. M.; Cooper, G.; Brion, C. E. Chem. Phys. 1997, 223 (1), 59. doi: 10.1016/S0301-0104(97)00145-6

    19. [19]

      (19) Langhoff, P.W.; Karplus, M. J. Opt. Soc. Am. 1969, 59 (7), 863. doi: 10.1364/JOSA.59.000863(19) Langhoff, P.W.; Karplus, M. J. Opt. Soc. Am. 1969, 59 (7), 863. doi: 10.1364/JOSA.59.000863

    20. [20]

      (20) Dunning, T. H., Jr. J. Chem. Phys. 1989, 90 (2), 1007. doi: 10.1063/1.456153(20) Dunning, T. H., Jr. J. Chem. Phys. 1989, 90 (2), 1007. doi: 10.1063/1.456153

    21. [21]

      (21) Woon, D. E.; Dunning, T. H., Jr. J. Chem. Phys. 1994, 100 (4), 2975. doi: 10.1063/1.466439(21) Woon, D. E.; Dunning, T. H., Jr. J. Chem. Phys. 1994, 100 (4), 2975. doi: 10.1063/1.466439

    22. [22]

      (22) Woon, D. E.; Dunning, T. H., Jr. J. Chem. Phys. 1993, 98 (2), 1358. doi: 10.1063/1.464303(22) Woon, D. E.; Dunning, T. H., Jr. J. Chem. Phys. 1993, 98 (2), 1358. doi: 10.1063/1.464303

    23. [23]

      (23) Peterson, K. A.; Figgen, D.; Goll, E.; Stoll, H.; Dolg, M. J. Chem. Phys. 2003, 119 (21), 11113. doi: 10.1063/1.1622924(23) Peterson, K. A.; Figgen, D.; Goll, E.; Stoll, H.; Dolg, M. J. Chem. Phys. 2003, 119 (21), 11113. doi: 10.1063/1.1622924

    24. [24]

      (24) Peterson, K. A.; Yousaf, K. E. J. Chem. Phys. 2010, 133 (17), 174116. doi: 10.1063/1.3503659(24) Peterson, K. A.; Yousaf, K. E. J. Chem. Phys. 2010, 133 (17), 174116. doi: 10.1063/1.3503659

    25. [25]

      (25) Werner, H. J.; Knowles, P. J.; Knizia, G.; Manby, F. R.; Schütz, M. Wires Comput. Mol. Sci. 2012, 2, 242; MOLPRO, version 2012.1, http://www.molpro.net. doi: 10.1002/wcms.82(25) Werner, H. J.; Knowles, P. J.; Knizia, G.; Manby, F. R.; Schütz, M. Wires Comput. Mol. Sci. 2012, 2, 242; MOLPRO, version 2012.1, http://www.molpro.net. doi: 10.1002/wcms.82

    26. [26]

      (26) Liang, Y. N.;Wang, F. Acta Phys. -Chim. Sin. 2014, 30 (8), 1447. [梁艳妮, 王繁. 物理化学学报, 2014, 30 (8), 1447.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201405302(26) Liang, Y. N.;Wang, F. Acta Phys. -Chim. Sin. 2014, 30 (8), 1447. [梁艳妮, 王繁. 物理化学学报, 2014, 30 (8), 1447.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201405302

    27. [27]

      (27) Cao, Z. L.;Wang, Z. F.; Yang, M. L.;Wang, F. Acta Phys. -Chim. Sin. 2014, 30 (3), 431. [曹战利, 王治钒, 杨明理, 王繁. 物理化学学报, 2014, 30 (3), 431.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201401023(27) Cao, Z. L.;Wang, Z. F.; Yang, M. L.;Wang, F. Acta Phys. -Chim. Sin. 2014, 30 (3), 431. [曹战利, 王治钒, 杨明理, 王繁. 物理化学学报, 2014, 30 (3), 431.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201401023

    28. [28]

      (28) Sverdlov, L. M.; Kovner, M. A.; Krainov, E. P. Vibrational Spectra of Polyatomic Molecule;Wiley: New York, 1974.(28) Sverdlov, L. M.; Kovner, M. A.; Krainov, E. P. Vibrational Spectra of Polyatomic Molecule;Wiley: New York, 1974.

    29. [29]

      (29) Benran, K. Bond Lengths and Angles in Gas-Phase Molecules, 3rd ed. II; Maruzen Company, LTD.: Tokyo, Japan, 1984; p 649.(29) Benran, K. Bond Lengths and Angles in Gas-Phase Molecules, 3rd ed. II; Maruzen Company, LTD.: Tokyo, Japan, 1984; p 649.

    30. [30]

      (30) Baumann, P.; Zimmermann, D.; Brühl, R. J. Mol. Spec. 1992, 155 (2), 277. doi: 10.1016/0022-2852(92)90517-R(30) Baumann, P.; Zimmermann, D.; Brühl, R. J. Mol. Spec. 1992, 155 (2), 277. doi: 10.1016/0022-2852(92)90517-R

    31. [31]

      (31) Schwarzhans, D.; Zimmermann, D. Eur. Phys. J. D 2003, 22 (2), 193. doi: 10.1140/epjd/e2002-00242-8(31) Schwarzhans, D.; Zimmermann, D. Eur. Phys. J. D 2003, 22 (2), 193. doi: 10.1140/epjd/e2002-00242-8

    32. [32]

      (32) Boys, S. F.; Bernardi, F. Mol. Phys. 1970, 19 (4), 553. doi: 10.1080/00268977000101561(32) Boys, S. F.; Bernardi, F. Mol. Phys. 1970, 19 (4), 553. doi: 10.1080/00268977000101561

    33. [33]

      (33) Pahl, E.; Figgen, D.; Thierfelder, C.; Peterson, K. A.; Calvo, F.; Schwerdtfeger, P. J. Chem. Phys. 2010, 132 (11), 114301. doi: 10.1063/1.3354976(33) Pahl, E.; Figgen, D.; Thierfelder, C.; Peterson, K. A.; Calvo, F.; Schwerdtfeger, P. J. Chem. Phys. 2010, 132 (11), 114301. doi: 10.1063/1.3354976

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  0
  • 文章访问数:  431
  • HTML全文浏览量:  53
文章相关
  • 发布日期:  2016-01-15
  • 收稿日期:  2015-10-28
  • 网络出版日期:  2016-01-13
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章