等离子体光谱诊断摘要.docx

华中科技大学研究生课程考试答题本考生姓名朱璐考生学号D201077286 系、年级2010级类别高电压与绝缘技术系考试科目等离子光谱诊断考试日期假设佛克特谱线轮廓逐步计算二价分子和原子的光谱概论——本文讲述的是模拟二价分子和原子的电子跃迁导致光谱线的形成的计算机程序。这个程序通过解释在计算中所有的独立自旋量和原子谱线对光谱的作用形成一条光谱。每一条谱线的总和在光谱学中被称作近似的佛克特剖线。这个程序还能生成一种光学稀薄气体中的谱线或者同时存在发射和吸收情况下的光谱。这种方法能够允许计算的范围从一团圆柱状的低温气体伴随着产生的吸收光谱到一个非等温天然气体的高温自吸收发射光谱。如果需要的话，计算机能够立即产生光谱图。这个具有敏感性和广域性的工具能形成光栅摄谱仪或者波长辐射记。许多介绍这个程序的多用途性的例子已经被提出。这些信息被给与那些需要这个程序的拷贝或者一份包含使用说明的阅读者。说明文章中描述的这个程序能够很好的描述二价分子和原子的电子跃迁形成的光谱线。在参考文献[1]中讨论到这个方法能极大的扩展和提高程序的多样性使之能适用于绝大多数原子和二原子分子跃迁。 特别的，这个程序还包含：所有相似跃迁忽略自旋态和两倍λ（忽略自旋量和两倍λ指的是多重线强度来自于单一的“有效”光线）所有垂直跃迁忽略自旋态和两倍λ。2П←→?2Σ跃迁，忽略两倍λ。原子谱线。当分子由于旋转而分裂的时候谱线循环计算将选择终止。对于同核分子这种选择包含谱线浓度的改变。使用一个近似的活格模型来描述谱线形态。辐射能量转移通过多分子结构有不同的热力学概率。从以上的例子可以清楚的了解到任何允许的计算的二原子跃迁都有一定程度的近似；因此只有1Σ→1Σ跃迁能被准确计算。所有单原子跃迁和2П←→?2Σ跃迁都是近似，因为二倍λ的影响实在太小。自旋态和两倍λ的限制可以随着模型程序的重组而改变，但随着而来会导致计算机运行需要更多的时间。依据计算机程序，下列输出选择可用:作为一种波长效应，光谱浓度能够被制成表格。计算机光谱理论能够机器绘制。以任意波长间距的完整光强谱也能被绘制出。在计算机光谱中，一个任意波长间隔的谱线可以用生长曲线来计算。5. 计算机光谱结合特定灵敏的工具来产生一个描述结构的量，例如产生电压或者辐射量。结构带的能传递最大超过99条直线部分或者高斯曲线。这个敏感元件可以认为是一个安装好的波长带通过传递来触发一个辐射计或者通过扫描任何波长间距的存储单元。作为一个波长去模拟光谱的效果，这个敏感部分能被改变，这样的话这种改变能够被一个具有线性色散的工具所记录下来（光谱仪栅格），这种模拟光谱也能被描述。COSMIC, Barrow Hall, University of Georgia, Athens, Georgia都在使用这个程序。这个程序包含原始程序卡片组，一个18种二原子系统的光谱学数据的800位磁带，一个搭配程序扩展校验的输入和输出。当需要这个程序的时候，参考ARC-10127号闪光纸。除此之外，一个使用手册在参考文献[2]中刊登。理论一个真实的光谱总是由大量的分子旋转谱线，原子谱线和连续谱线重叠而形成。如果要用计算机去准确的模拟自然中的光谱，每一个辐射源必须考虑到。现在的程序试图合理的描述分子旋转谱线和原子谱线。接下来的讨论被辐射体理论所局限同时又试图简洁的解释这些。在相关的举例中能找到详细介绍。为了合理的计算光强，需要考虑气体中各种粒子组成辐射源的内在联系。这种内在联系在很多文献中讨论过[3，4]，和准确的理解辐射传输量纲方程的各种不同形式[3]公式（1）得出光强梯度，Ιλ，W/-μ-sr，x是根据气体范围和三大基本部分；第一部分，考虑自发辐射的影响，是独立的光强。其余的部分包含发射和吸收光谱，在x点时候浓度特殊，这意味着剩下的公式是：公式3表明吸收系数是指在特定情况下那些用来计算特性光谱浓度的参数（现在指的是（真实）光谱）。在基尔霍夫等式下，由于自发辐射，这个系数等于光谱浓度。（=Eλ/Bλ）。现在的程序第一次描述自发发射光谱Eλ通过总结在已知光谱范围的一些点的所有存在的原子和旋转谱线的光谱分配。在计算中，这些点平均分配在比现在存在的最窄的谱线宽度的小尺寸中。接着，每一点的吸收系数被黑体辐射效应简单划分。最后，根据公式（3）一个给定的气体深度和入射辐射源形成真实光谱。这个程序有很高的实用性是因为一个气体层的真实光谱能够被存储，然后可以被作为一个新的气体层的入射辐射光谱。这样就允许从各种复杂的辐射源来计算真实光谱，而在这些复杂的辐射源中的每一层有详细的热化学和热力学性质。如果最后的结果是一个微弱的可见光谱，它将被自发发射光谱Eλ直接赋予。这样公式（3）中的约束条件l?1。这个过程的起始点是计算自发发射光谱Eλ。信息的三个基本部分需要每一个自旋谱线和原子谱