微波硫灯发射光谱的理论模拟

高等学校化学学报

微波硫灯发射光谱的理论模拟

盖志强¹, 于欣¹, 闫冰², 陈飞¹, 李瑞², 赵书涛², 潘守甫², 陈德应¹, 王福利¹, 于俊华¹

1. 哈尔滨工业大学可调谐(气体)激光技术国家级重点实验室, 哈尔滨 150080;
2. 吉林大学原子与分子物理研究所, 长春 130012

收稿日期:2008-01-10 修回日期:1900-01-01 出版日期:2008-11-10 发布日期:2008-11-10
通讯作者: 闫冰,于俊华

Theoretical Simulation for the Emission Spectrum of Microwave-driven Sulfur Lamp

GAI Zhi-Qiang¹, YU Xin¹, YAN Bing^2*, CHEN Fei¹, LI Rui², ZHAO Shu-Tao², PAN Shou-Fu², CHEN De-Ying¹, WANG Fu-Li¹, YU Jun-Hua^1*

1. National Key Laboratory of Tunable Laser Technology, Harbin Institute of Technology, Harbin 150080, China;
2. Institute of Atomic and Molecular Physics, Jilin University, Changchun 130012, China

Received:2008-01-10 Revised:1900-01-01 Online:2008-11-10 Published:2008-11-10
Contact: YAN Bing,YU Jun-Hua

摘要/Abstract

摘要： 通过实验观测了微波硫灯的发光光谱. 利用从头计算的多组态准简并微扰理论方法, 采用cc-pVQZ基组计算了S₂分子B³Σ_u^--X³Σ_g^-态和B″³Π_u-X³Σ_g^-态的跃迁矩及其振动态之间跃迁的弗兰克-康登因子, 导出了S₂分子振动分辨发射谱. 同时, 利用含时密度泛函方法计算了S_n(n=2~8)分子的吸收谱. 将计算得到的S₂分子振动分辨发射谱与实验所测得的光谱分布进行了比较分析, 解释了微波硫灯的宽谱区发光光谱的特性.

关键词: 多组态准简并微扰理论, 含时密度泛函, Franck-Condon因子, S₂分子发射光谱

Abstract: The emission spectrum of microwave-driven sulfur lamp was obtained by experimental measurement. The emission moment of S₂ B³Σ_u^-X³Σ_g^- and B″³Π_u-X³Σ_g^- electronic states and the Franck-Condon factors between their vibrational level were calculated by quantum ab initio method of multi-configuration quasi-degenerate perturbation theory and cc-pVQZ basic set, then, their emission spectra were derived. Absorption spectra of S_n(n=2—8) molecules were also calculated via time-dependent density functional theory. The emission spectrum and experimental one of S₂ molecules were took step to compare and analyze. The results can be used to well explain the emission spectrum characteristic of the microwave-driven sulfur lamp. The theoretical simulation results can well guide the further experiments to fit better with sun′s spectrum.

Key words: Multi-configuration quasi-degenerate perturbation theory, Time dependent density functional theory, Franck-Condon factor, Emission spectrum of S₂ molecule

中图分类号:

O641

TrendMD:

盖志强,于欣,闫冰,陈飞,李瑞,赵书涛,潘守甫,陈德应,王福利,于俊华 . 微波硫灯发射光谱的理论模拟. 高等学校化学学报, doi: .

GAI Zhi-Qiang¹, YU Xin¹, YAN Bing^2*, CHEN Fei¹, LI Rui², ZHAO Shu-Tao², PAN Shou-Fu², CHEN De-Ying¹, WANG Fu-Li¹, YU Jun-Hua^1*. Theoretical Simulation for the Emission Spectrum of Microwave-driven Sulfur Lamp. Chem. J. Chinese Universities, doi: .

[1]	贺进禄, 龙闰, 方维海. 非绝热分子动力学模拟A位阳离子对钙钛矿热载流子弛豫的影响[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(3): 439.
[2]	胡薛, 孙铭骏, 张向飞, 曹泽星. 褐煤分子片段结构电子吸收光谱的理论研究[J]. 高等学校化学学报, 2015, 36(11): 2292.
[3]	宫健, 曹洪玉, 李慎敏, 唐乾, 杨彦杰, 郑学仿. 氮混杂金属卟啉吸收光谱性质的理论研究[J]. 高等学校化学学报, 2014, 35(6): 1267.
[4]	夏喜泉, 张辉, 张桂玲. N-杂环卡宾-吡啶基钌光敏染料的电子结构和光谱性质的理论研究[J]. 高等学校化学学报, 2014, 35(5): 1000.
[5]	张建坡, 金丽, 张红星, 白福全. 高效发光材料[(C^N)2IrL]+阳离子配合物的结构和光谱特征[J]. 高等学校化学学报, 2011, 32(12): 2885.
[6]	仇毅翔王曙光. 钼、钨四重键化合物电子光谱的含时密度泛函理论研究[J]. 高等学校化学学报, 2011, 32(1): 161.
[7]	吴清秀, 史丽丽, 赵姗姗, 吴水星, 廖奕, 苏忠民. 2-苯基吡啶铱(Ⅲ)配合物及其衍生物光谱性质的理论研究[J]. 高等学校化学学报, 2010, 31(4): 777.
[8]	黄双, 任爱民, 李卓, 赵杨, 闵春刚. 大环炔基噻吩衍生物的结构和UV-Vis光谱的理论研究[J]. 高等学校化学学报, 2010, 31(3): 553.
[9]	王会萍, 白福全, 郑清川, 赵增霞, 张红星. 双咔唑间连接方式不同引起的结构和性质变化的理论研究[J]. 高等学校化学学报, 2009, 30(12): 2434.
[10]	李明霞, 周欣, 张红星, 付宏刚, 孙家锺. [M(N)X₂]^-(M=Ru, Os; X=S₂C₆H₄, mnt)的电子结构和光谱性质的理论研究[J]. 高等学校化学学报, 2009, 30(11): 2284.
[11]	李志锋, 朱元成, 吕玲玲, 李红玉, 康敬万. 5,7′-(亚甲胺基)-二-8-羟基喹啉及其金属有机配合物的密度泛函和自然键轨道及电子密度拓扑理论研究[J]. 高等学校化学学报, 2009, 30(10): 2065.
[12]	夏树伟, 沙鹏艳, 于良民, 范玉华, 毕彩丰, 杨立荣. 8-羟基喹啉锰配合物电子结构和光谱性质的含时密度泛函研究[J]. 高等学校化学学报, 2008, 29(6): 1234.
[13]	魏子章, 王贵昌, 卜显和. 联吡啶Ir(Ⅲ)配合物电子结构及光谱性质的理论研究[J]. 高等学校化学学报, 2008, 29(12): 2393.
[14]	赵树魁,孙秀云,方亮,朱玉兰 . 双核金属茂合物Zn₂(η⁵-E₅)₂(E=N, P, As, Sb)电子结构和三阶非线性光学性质的理论研究[J]. 高等学校化学学报, 2007, 28(9): 1731.
[15]	周欣,潘清江,李明霞,张红星,唐敖庆 . 三联吡啶Pt(Ⅱ)配合物的基态和激发态的理论研究[J]. 高等学校化学学报, 2007, 28(5): 900.