Том 28, номер 05, статья № 6

Аннотация:

Представлен спектроскопический комплекс, разработанный в ИОА СО РАН, предназначенный для исследования спектров поглощения в широком спектральном интервале (от 500 до 40000 см^–1) с высокой пороговой чувствительностью по коэффициенту поглощения. Дано описание кюветы и оптической схемы, приведены технические характеристики комплекса в сравнении с существующими в мире аналогами. Рассмотрены результаты использования этого комплекса для исследования спектров селективного и неселективного поглощения молекулярных газов, а также регистрации спектров поглощения молекул, находящихся в оптически прозрачных нанопористых структурах.

Ключевые слова:

Фурье-спектроскопия, многоходовая газовая кювета, спектры селективного и неселективного поглощения

Список литературы:

1. Spectroscopy of the Earth’s Atmosphere and Interstellar Medium / K.N. Rao, A. Weber, eds. N. Y.: Academic Press, 1992. 512 p.
2. Greeley R. Introduction to Planetary Geomorphology. Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2013. 232 p.
3. Held I.M., Soden B.J. Water vapor feedback and global warming // Annu. Rev. Energy Environ. 2000. V. 25. P. 441–475.
4. Bhosale J.S. High signal-to-noise Fourier transform spectroscopy with light emitting diode sources // Rev. Sci. Instrum. 2011. V. 82, iss. 9. Р. 09303.
5. Serdyukov V.I., Sinitsa L.N., Vasil’chenko S.S. Highly sensitive Fourier transform spectroscopy with LED sources // J. Mol. Spectrosc. 2013. V. 290, N 1. P. 13–17.
6. Ptashnik I.V., Petrova T.M., Ponomarev Yu.N., Shine K.P., Solodov A.M. Near infrared water vapour self-continuum at close to room temperature // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2013. V. 120. P. 23–35. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2013.02.016.
7. Пташник И.В., Петрова Т.М., Пономарев Ю.Н., Солодов А.А., Солодов А.М. Континуальное поглощение водяного пара в окнах прозрачности ближнего ИК-диапазона // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 11. С. 970–975.
8. Климешина Т.Е., Петрова Т.М., Родимова О.Б., Солодов А.М., Солодов А.А. Поглощение СО₂ за кантами полос в области 8000 см^–1 // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 5. С. 378–386.
9. Пономарев Ю.Н., Петрова Т.М., Солодов А.М., Солодов А.А., Сулакшин С.А. Фурье-спектрометр с 30-метровой многоходовой кюветой для исследования слабых спектров поглощения атмосферных газов // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 8. С.726–728.
10. Tobin C.D., Strow L.L., Lafferty W.J., Olson W.B. Experimental investigation of the self- and N₂-broadened continuum within the n₂ band of water vapor // Appl. Opt. 1996. V. 35, N 24. P. 4724–4734.
11. Toth R.A. Air- and N₂-broadening parameters of water vapor: 604 to 2271 cm^–1 // J. Mol. Spectrosc. 2000. V. 201, N 1. P. 218–243.
12. Regalia L., Oudot C., Thomas X., Von der Heyden P., Decatoire D. FTS improvements and connection with a long White cell. Application: H₂¹⁶O intensity measurements around 1200 cm^–1 // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2010. V. 111, iss. 11. P. 826–842.
13. Ptashnik I.V., McPheat R.A., Shine K.P., Smith K.M., Williams R.G. Water vapor self-continuum in near infrared windows derived from laboratory measurements // J. Geophys. Res. 2011. V. 116. D16305.
14. Petrova T.M., Solodov A.M., Solodov A.A., Lyulin O.M., Tashkun S.A., Perevalov V.I. Measurements of ¹²C¹⁶O₂ line parameters in the 8790–8860, 9340–9650, and 11430–11505 cm^–1 wavenumber regions by means of Fourier transform spectroscopy // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2013. V. 124. P. 21–27. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2013.03.017.
15. Lorono Gonzalez M.A., Boudon V., Loete M., Rotger M., Bourgeois M.-T., Didriche K., Herman M., Kapitanov V.A., Ponomarev Yu.N., Solodov A.A., Solodov A.M., Petrova T.M. High-resolution spectroscopy and preliminary global analysis of C–H stretching vibrations of C₂H₄ in the 3000 and 6000 cm^–1 regions // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2010. V. 111, iss. 15. P. 2265–2278.
16. Petrova T.M., Lavrentieva N.N., Solodov A.M., Solodov A.A. Measurements of N₂-broadening and -shifting parameters of the water vapor spectral lines in the second hexad region // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2010. V. 111, iss. 15. P. 2291–2297.
17. Petrova T.M., Solodov A.M., Solodov A.A., Dudaryonok A.S., Lavrentieva N.N. Measurements of O₂-broadening and -shifting parameters of water vapor spectral lines in the second hexad region // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2011. V. 112, iss. 18. P. 2741–2749.
18. Petrova T.M., Solodov A.M., Solodov A.A., Starikov V.I. Vibrational dependence of an intermolecular potentialfor H₂O–He system // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2013. V. 129. P. 241–253. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2013.06.021.
19. Petrova T.M., Solodov A.M., Solodov A.A., Starikov V.I. Line mixing in some water vapor transitions perturbed by N₂, Ar, and He pressure // J. Mol. Struct. 2015. V. 1080. P. 63–68.
20. Wang L., Perevalov V.I., Tashkun S.A., Liu A.W., Hu S.M. Absorption spectra of ¹²C¹⁶O₂ and ¹³C¹⁶O₂ near 1.05 mm // J. Mol. Spectrosc. 2005. V. 233, iss. 2. P. 297–300.
21. Solodov A.A., Chesnokova T.Yu., Ponomarev Yu.N., Solodov A.M., Chentsov A.V. Measurement of SO₂ absorption spectra in the UV spectral region // Proc. SPIE. 2014. V. 9292. P. 929208-1–929208-6.
22. Shine K.P., Ptashnik I.V., Radel G. The water vapour continuum: Brief history and recent developments // Surv. Geophys. 2012. V. 33, N 3–4. P. 535–555.
23. Bicknell W.E., Cecca S.D., Griffin M.K., Swartz S.D., Flusberg A. Search for low-absorption regions in the 1.6- and 2.1-mm atmospheric windows // J. Dir. Energy. 2006. V. 2, N 2. P. 151–161.
24. Mondelain D., Aradj A., Kassi S., Campargue A. The water vapour self-continuum by CRDS at room temperature in the 1.6 mm transparency window // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 2013. V. 130. Р. 381–391. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2013.07.006.
25. Ponomarev Yu.N., Petrova T.M., Solodov A.M., Solodov A.A. IR spectroscopy of water vapor confined in nanoporous silica aerogel // Opt. Express. 2010. V. 18, N 25. P. 26062–26067.
26. Auwera J.V., Ngo N.H., Hamzaoui H.E., Capoen B., Bouazaoui M., Ausset P., Boulet C., Hartmann J.-M. Infra-red absorption by molecular gases as a probe of nanoporous silica xerogel and molecule surface collision: Low pressure result // Phys. Rev. A. 2013. V. 88. P. 042506-1–042506-10.
27. Svensson T., Lewander M., Svanberg S. Laser absorption spectroscopy of water vapor confined in nanoporous alumina: Wall collision line broadening and gas diffusion dynamics // Opt. Express. 2010. V. 18, N 16. P. 16460–16473.
28. Петрова Т.М., Пономарев Ю.Н., Солодов А.А., Солодов A.M. Спектроскопическая нанопорометрия аэрогеля // Письма в ЖЭТФ. 2015. Т. 101, вып. 1. С. 68–70.
29. Пономарев Ю.Н., Петрова Т.М., Солодов А.М., Солодов А.А. Наблюдение запрещенной полосы поглощения H₂ в нанопорах аэрогеля // Письма в ЖЭТФ. 2014. Т. 99, вып. 11. С. 721–723.