中文摘要：

分子振动能级间的碰撞转移是研究激发态分子的一个重要的领域，对低振动态的碰撞弛豫过程，人们已进行了广泛的研究，但由此得到的结论不能外推到高振动态的弛豫过程。高位态碱原子与H2发生碰撞反应，产生氢化碱分子基电子态的低位振动态。脉冲激光将它们激发至高位振动态，这些高位振动态的氢化碱分子与CO2分子碰撞，产生单量子弛豫(△v=1)或多量子弛豫(△v>1)过程。通过对转移振动能级的激光感应荧光光谱强度随时间演化曲线形状的比较，可以判断是否发生了多量子弛豫过程。由时间积分布居数密度之比得到弛豫速率系数。高位振动态氢化碱分子与CO2碰撞，激发CO2的振转能级，用窄线宽连续激光作吸收线，得到高位振动态氢化碱分子与CO2振转态分子密度，获得转移至CO2振转态的速率系数。由吸收线的多普勒增宽得到CO2的平动能。研究氢化碱分子不同高位态对产生CO2振转态及对其平动能增加的影响。

结论摘要：

高振动激发分子的碰撞弛豫在天体物理、气象化学、等离子体及许多非平衡过程中起重要作用，因此引起人们很大的兴趣。高位碱原子和H2反应，生成氢化碱分子电子基态的低位振动态，利用简并受激超拉曼泵浦产生高位振动v态，研究了高位振动态与CO2和H2的碰撞能量转移过程，高分辨率连续钛宝石激光把基电子态各振动能级布居激发至电子激发态，检测时间分辨激光感应荧光(LIF)光强。对某v-n振动态，观察到一个明显的双峰布居分布，证实了Δv=n多量子振动弛豫过程。测量双峰的相对强度，得到多量子弛豫速率系数。对于氢化碱分子高位态的早期演化，用一个速率系数不能描述这一复杂过程，这一过程是由用不同弛豫率表征的几个阶段组成的，这些不同阶段反映了不同的能量转移机制，即振动-振动(V-V)能量转移是很快的，而振动-转动(V-R)能量转移是比较慢的。因此近共振V-V交换是早期演化的主要特点。但因为是近共振，V-V存在着能量差，这个能量差由转动和平动来补偿，这使总体平衡过程可以更快实现。氢化碱高位振动态与CO2碰撞，使CO2的振转态得到布居，利用高分辨率泛频吸收测量，结合吸收截面数据，得到某转动态布居，测量各转动态受激泛频LIF光强比，得到各转动态布居。实验表明，对于CO2(0000)基振动态，碰撞对转动和平动能有实质的增加，而对于激发CO2(0001)振动态，转动和平动能基本不变。这是这种碰撞传能的一个特点。由氢化碱分子高位振动态的密度以及CO2(0000)高转动态的布居密度得到高位转动态的出现速率系数，速率系数与高位振动态能量有明显的相关性。由CO2(0000)的原生态转动分布，得到转动温度和平均转动能。测量各转动线的瞬时线宽，得到平移温度和平均平动能。转动和平动能的增加对氢化碱高位振动态的能量是敏感的。研究了H2(v=1, J=1,3)与LiH(v=0)的碰撞转移，利用高分辨率瞬时LIF测量，得到了LiH(v=0, J=0-13)原生态转动和平动能量轮廓。H2分子能量增加13%，J态平动能量增加50%，LiH(v=0)转动态有一个高能分布和一个低能分布，低能分布占约81%的布居，属弹性或弱非弹性碰撞，高能部分占19%，属强非弹性碰撞。