使用中红外光学频率梳傅里叶变换光谱术的非热分子等离子体精密光谱学
化学物理
2024-08-07 v1
摘要
非热分子等离子体在许多工业过程中起着关键作用，并具有驱动基本化学转化的巨大潜力。关于等离子体分子组成和量子态间布居分布的精确信息对于理解和优化等离子体过程至关重要。在这里，我们应用基于中红外频率梳的傅里叶变换光谱仪，测量了含有氢、氮和碳源的等离子体在2800-3400 cm范围内的光谱。该技术的光谱宽带和高分辨率能力使得同时实现多种等离子体生成物种（包括CH、CH、CH、NH和HCN）的量子态分辨光谱成为可能，提供了超越当前方法局限性的详细信息。使用逐线拟合方法，我们分析了等离子体生成的HCN的五个振动带中的548个分辨跃迁。结果表明，量子态间的布居存在显著的非热分布，较低和较高转动量子数观察到不同的温度，温差约为62 K。基于频率梳方法的宽带态分辨光谱为分子等离子体的非热性质提供了前所未有的基本见解——这是以前从未在如此复杂的非热环境中实现的详细图景。
引用
@article{arxiv.2403.15568,
title = {Precision spectroscopy of non-thermal molecular plasmas using mid-infrared optical frequency comb Fourier transform spectroscopy},
author = {Ibrahim Sadiek and Alexander Puth and Grzegorz Kowzan and Akiko Nishiyama and Sarah-Johanna Klose and Jürgen Röpcke and Norbert Lang and Piotr Masłowski and Jean-Pierre H. van Helden},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.15568},
year = {2024}
}