利用可调谐量子级联激光器对 9.54 $\mu$m 臭氧分子谱线压力位移的首次测量
原子物理
2018-05-29 v1
摘要
利用一台发射波长为 9.54 m 的自由运转分布反馈量子级联激光器（QCL），通过二次谐波探测获得了臭氧 基频带中四条强转动振动跃迁由氧气（O）、空气及惰性气体氦（He）、氩（Ar）、氙（Xe）引起的压力位移参数。实验分析包含完整的不确定度预算，并提供可溯源至国际单位制（SI）的谱线位移数据。臭氧 谱区跃迁的高密度使得该区域用傅里叶变换光谱等更常用技术研究尤为困难。相反，QCL 在 MHz 量级的较高光谱分辨率允许在相对较低压力（2 至 70 hPa）下测量分子位移，从而减小了由分子谱线压力展宽导致的光谱拥挤影响。我们的结果与已发表数据的比较表明，目前该区域推荐的压力位移值偏低。这一观察得到使用 Robert-Bonamy 形式论的半经典计算的支持。预测存在轻微的负 依赖性，这在其他臭氧振动带中已被观测到。系统运用我们的技术可非常有助于支持该假设，并弥补分子光谱数据库中臭氧 跃迁位移参数的缺失。随后将 QCL 锁定至光频梳将为开展无多普勒分子谱线的计量测量开辟可能。
引用
@article{arxiv.1805.10839,
title = {First pressure shift measurement of ozone molecular lines at 9.54 $\mu$m using a tunable quantum cascade laser},
author = {Marco Minissale and Thomas Zanon-Willette and Pascal Jeseck and Corinne Boursier and Christof Janssen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.10839},
year = {2018}
}