Том 24, номер 10, статья № 5

Аннотация:

Методом диодной лазерной спектроскопии ближнего ИК-диапазона экспериментально исследован спектральный контур обертонной колебательно-вращательной линии молекулы HF (переход 0-2R(0)), уширенной аргоном (смесь HF : Ar = 1 : 150, T = 295°K, P = 10ё300 мм рт. ст.). В качестве источника излучения в двухканальном спектрометре использовался перестраиваемый диодный лазер с распределенной обратной связью и волоконным выводом излучения (длина волны 1,284 мкм, диапазон перестройки Dl= 1,5 ё2,0 см^-1, мощность выходного излучения 15 мВт, полуширина линии генерации ~5 МГц). Определены коэффициенты уширения и сдвига рассмотренной линии HF с использованием контуров Фойгта, Раутиана и Галатри.

Ключевые слова:

молекула HF, диодная лазерная спектроскопия, контур обертонной колебательно-вращательной линии, газофазные комплексы, коэффициенты уширения и сдвига

Список литературы:

1. Rahn F., Adamantiades A., Kenton J.E., Frank J., Achilles G., John E. Guide to Nuclear Power Technology. N.Y.: Wiley Interscience, 1984. 731 p.
2. Набиев Ш.Ш., Пономарев Ю.Н. Спектрохимические аспекты дистанционного лазерного контроля аварийных выбросов на объектах ядерного топливного цикла // Оптика атмосф. и океана. 1998. Т. 11, № 12. С. 1274-1280.
3. Katz J.J., Rabinowitch E. The Chemistry of Uranium. Part 1. The Element, its Binary and Related Compounds. N.Y.; L.; Toronto: NcGraw Hill, 1951. 490 p.
4. The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (5 Volume Set). 3-rd edn / Eds. L.R. Morss, N.M. Edelstein, J. Fuger. Berlin; Heidelberg: Springer, 2006. 3664 p.
5. Химия актиноидов. В 3 т. Под ред. Дж. Каца, Г. Сиборга, Л. Морса / Пер. с англ. M.: Мир, 1991. Т. 1. 525 с; Т. 2. 664 с.; Т. 3. 670 с.
6. Григорьев Г.Ю., Малюгин С.Л., Набиев Ш.Ш., Надеждинский А.И., Понуровский Я.Я., Суханова М.А. О возможности использования лазерно-спектральных методов для контроля за выбросами опасных веществ на объектах ЯТЦ // Атом. энергия. 2008. Т. 105, № 4. C. 217-225.
7. Shultis J.K., Faw R.E. Fundamentals of Nuclear Science and Engineering. 2-nd edn. N.Y.: CRC Press, 2007. 616 p.
8. Xu N., Pirkle D.R., Jeffries J.B., McMillin B., Hanson R.K. Near-infrared diode laser hydrogen fluoride monitor for dielectric etch // J. Vac. Sci. Technol. A. 2004. V. 22, N 6. P. 2479-2486.
9. Martin P.A. Near-infrared diode laser spectroscopy in chemical process and environmental air monitoring // Chem. Soc. Rev. 2002. V. 31, N 4. Р. 201-210.
10. Житов А.Н., Баранов В.Ю., Власов Д.В., Супрун И.П., Храмов E.Н., Петров A.И. Исследования радиационной обстановки в районе Чернобыльской АЭС дистанционными методами анализа. Черноголовка: Изд-во ИПХФ РАН, 2003. 93 с.
11. Grigoriev G.Yu., Malyugin S.L. Nabiev Sh.Sh., Nadezhdinskii A.I., Ponurovskii Ya.Ya., Sukhanova M.A., Shapovalov Yu.P. Remote detection of HF molecules in open atmosphere with the use of tunable diode lasers // Appl. Phys. B. 2010. V. 101, N 3. P. 683-688.
12. Nadezhdinskii A.I., Prokhorov A.M. Modern trends in diode laser spectroscopy // Proc. SPIE. 1992. V. 1724. P. 2-62.
13. Надеждинский А.И., Набиев Ш.Ш., Григорьев Г.Ю., Вязов И.Е., Малюгин С.Л., Пономарев Ю.Н., Понуровский Я.Я., Ставровский Д.Б., Болясов Д.А. Экспресс-методы измерения степени обогащения гексафторида урана и следовых количеств UF6 и НF в атмосфере на основе диодных лазеров ближнего и среднего ИК-диапазонов // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18, № 9. С. 797-806.
14. Grigoriev G., Nabiev Sh., Nadezhdinskii A., Ponurovskii Ya. TDLS system for remote detection of HF in open atmosphere on the base of near-infrared diode lasers // Abstr. of 25-th Int. Laser Radar Conf. St-Petersburg, 2010. P. 21.
15. Grigoriev G.Yu., Ivanov S.V., Nabiev Sh.Sh., Ponurovskii Ya.Ya., Sukhanova M.A. TDLS approach to a study of absorption line profiles of HF molecules in the environment of strong intermolecular interactions // Abstr. of 7-th Int. Conf. on Tunable Diode Laser Spectroscopy (TDLS-2009). Zermatt, 2009. P. 79.
16. Иванов С.В., Набиев Ш.Ш., Понуровский Я.Я., Суханова М.А. Исследование контуров линий поглощения молекул HF методом диодной лазерной спектроскопии // Тез. докл. XXIV съезда по спектроскопии. Москва-Троицк, 2010. С. 72-73.
17. Letchworth K.L., Benner D.C. Rapid and accurate calculation of the Voigt function // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2007. V. 107, N 1. P. 173-192.
18. Hartmann J.-M., Boulet C., Robert D. Collisional Effects on Molecular Spectra. N.Y.; L.: Elsevier, 2008. 432 p.
19. Chou S.-I., Baer D.S., Hanson R.K. Spectral Intensity and Lineshape Measurements in the First Overtone Band of HF Using Tunable Diode Lasers // J. Mol. Spectrosc. 1999. V. 195, N 1. P. 123-131.
20. Domenech J.L., Bermejo D., Santos J., Bouanich J.P., Boulet C. Lineshape Parameters of He- and Kr-Broadened HF Lines in the Fundamental Band // J. Mol. Spectrosc. 1995. V. 169, N 1. P. 211-223.
21. Galatry L. Simultaneous effect of Doppler and foreign gas broadening on spectral lines // Phys. Rev. 1961. V. 122, N 4. P. 1218-1223.
22. Раутиан С.Г., Собельман И.И. Влияние столкновений на доплеровское уширение спектральных линий // Успехи физ. наук. 1966. Т. 90, вып. 2. С. 209-236.
23. Dicke R.H. The effect of collisions upon the Doppler width of spectral lines // Phys. Rev. 1953. V. 89. P. 472-473.
24. Rothman L.S., Gordon I.E., Barbe A., Benner D.C., Bernath P.F., Birk M., Boudon V., Brown L.R., Campargue A., Champion J.-P., Chance K., Coudert L.H., Danaj V., Devi V.M., Fally S., Flaud J.-M., Gamache R.R., Goldmanm A., Jacquemart D., Kleiner I., Lacome N., Lafferty W.J., Mandin J.-Y., Massie S.T., Mikhailenko S.N., Miller C.E., Moazzen-Ahmadi N., Naumenko O.V., Nikitin A.V., Orphal J., Perevalov V.I., Perrin A., Predoi-Cross A., Rinsland C.P., Rotger M., Simeckova M., Smith M.A.H., Sung K., Tashkun S.A., Tennyson J., Toth R.A., Vandaele A.C., Auwera J.V. The HITRAN-2008 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2009. V. 110. P. 533-572. URL: http://cfa-www.harvard.edu/hitran
25. Ciurylo R. Shape of pressure and Doppler-broadened spectral lines in the core and near wings // Phys. Rev. A. 1998. V. 58, N 2. P. 1029-1039.
26. Lepere M. Line profile study with tunable diode laser spectrometers // Spectrochim. Acta. Part A. 2004. V. 60, N 14. P. 3249-3258.
27. Ciurylo R., Pine A.S., Szudy J. A generalized speed-dependent line profile combining soft and hard partially correlated Dicke-narrowing collisions // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2001. V. 68, N 3. P. 257-271.
28. Nabiev Sh.Sh. Raman study of molecular dynamics of inorganic fluoruoxydizers in nonaqueous solutions. Part 4. Xenon tetrafluoride and xenon hexafluoride in hydrogen fluoride // Spectrochim. Acta. Part A. 2000. V. 56, N 8. P. 1589-1611.
29. Nabiev Sh.Sh., Klimov V.D. Infrared spectroscopy of fluoride molecules in noble gas solutions // Mol. Phys. 1994. V. 81, N 2. Р. 395-408.
30. Green S., Hutson J. Spectral line shape parameters for HF in a bath of Ar accurately predicted by a potential inferred from the spectra of the van der Waals dimmer // J. Chem. Phys. 1994. V. 100, N 2. P. 891-898.
31. Hutson J.M. Vibrational dependence of the anisotropic intermolecular potential of Ar-HF // J. Chem. Phys. 1992. V. 96, N 9. P. 6752-6767.
32. Бенедикт М., Пигфорд Т. Химическая технология ядерных материалов / Пер. с англ. М.: Изд-во ГУ по использованию атомной энергии при Совете министров СССР, 1960. 528 с.
33. Химическая технология облученного ядерного горючего / Под ред. В.Б. Шевченко. М.: Атомиздат, 1971. 448 с.
34. Зуев В.А., Орехов В.Т. Гексафториды актиноидов. M.: Атомиздат, 1991. 240 с.
35. Запольская M.A., Зенкевич Н.Г., Комарова Е.Г. Физико-химические свойства фтористого водорода. М.: Наука, 1977. 198 с.
36. Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л. Химические свойства неорганических веществ / Под ред. Р.А. Лидина. 5-е изд. М.: Колосс, 2006. 480 с.
37. Jacquinet-Husson N., Scott N.A., Chedin A., Crepeau L., Armante R., Capelle V., Orphal J., Coustenis A., Boonne C., Poulet-Crovisier N., Barbe A., Birk M., Brown L.R., Camy-Peyret C., Claveau C., Chance K., Christidis N., Clerbaux C., Coheur P.F., Dana V., Daumont L., De Backer-Barilly M.R., Di Lonardo G., Flaud J.-M., Goldman A., Hamdouni A., Hess M., Hurley M.D., Jacquemart D., Kleiner I., Kopke P., Mandin J.Y., Massie S., Mikhailenko S., Nemtchinov V., Nikitin A., Newnham D., Perrin A. The GEISA Spectroscopic Database: Current and future archive for Earth and planetary atmosphere studies // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2008. V. 109, N 6. P. 1043-1059.
38. Kuipers G.A. The spectrum of monomeric hydrogen fluoride: Line shapes, intensities, and breadths // J. Mol. Spectrosc. 1958. V. 2, N 1-6. P. 75-98.
39. Rice S.A. Advances in Chemical Physics. N.Y.: John Wiley and Sons, 2009. 290 p.
40. Hodges M.P., Stone A.J., Lago E.C. Analytical Potentials for HF Dimer and Larger HF Clusters from ab Initio Calculations // J. Phys. Chem. A. 1998. V. 102, N 14. P. 2455-2465.
41. Зверева Н.А., Набиев Ш.Ш., Надеждинский А.И., Пономарев Ю.Н., Ставровский Д.Б., Чернин С.М., Шубенкина Т.А. ИК-спектры фтористого водорода и его ассоциатов с водой в условиях реальной атмосферы // Оптика атмосф. и океана. 2001. Т. 14, № 12. С. 1099-1102.
42. Зверева Н.А., Набиев Ш.Ш., Пономарев Ю.Н., Суханов Л.П. Структурно-нежесткие молекулярные комплексы (HF)n…(H2O)m (n + m 2) и их спектроскопические особенности // Изв. PАН. Сер. хим. 2003. № 1. С. 43-51.
43. Зверева Н.А., Набиев Ш.Ш., Пономарев Ю.Н. Структура и свойства молекулярных комплексов воды с малыми газовыми составляющими атмосферы. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2003. 140 с.
44. Булычев В.П., Громова Е.И., Тохадзе К.Г. Экспериментальное и теоретическое исследование структуры полосы поглощения (HF) в комплексе H2O…HF // Оптика и спектроскопия. 2004. Т. 96, № 5. С. 843-858.
45. Pine A.S. Asymmetries and correlations in speed-dependent Dicke-narrowed line shapes of argon-broadened HF // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 1999. V. 62, N 4. P. 397-432.
46. Chou S.-I., Baer D.S., Hanson R.K. Diode-laser measurement of He-, Ar-, and N2-broadened HF lineshapes in the first overtone band // J. Mol. Spectrosc. 1999. V. 196, N 1. P. 70-76.