亚稳态卤化氮分子NX(a,b) (X=F, Cl, Br, I)类似于O2(a,b),是一种潜在的化学激光储能物质,其中NCl(a1Δ)可以替代O2(a1Δg)并已实现了碘化学激光的输出。由于化学激光器的重要应用价值,对化学激光工作物质的寻找和产生方法的研究受到广泛关注。本项目研究全气相反应制备亚稳态卤化氮分子的方法和产生机理。利用高纯氮气放电产生活性氮,再与常规卤代烷烃试剂反应得到亚稳激发态卤化氮分子,通过发射光谱观测和激光质谱等技术对反应的微观机理进行分析,获得全气相反应产生高浓度卤化氮分子的最佳条件,并进行了亚稳态卤化氮形成和猝灭动力学研究。实验研究了活性氮与CH2X2 (X=I,Br Cl), C2H5X(X=I,Br Cl)、Br2、I2及PBr3, PCl3, SF6等含卤素化合物的反应,包括其它一些验证性实验。实验结果表明溴、碘代烷烃与活性氮反应可以产生激发态的卤化氮,而氯代烷烃中只有四氯甲烷可以产生氯化氮。根据系列实验的结果并结合理论计算分析了激发态卤化氮的产生机理,即第二激发态卤化氮分子是由活性氮中的N(2P)原子与相关含卤素化合物(或含卤素产物)直接反应生成的。
英文主题词Nitrogen monohalide molecule; Active nitrogen; Emission spectrum; Energy carrier in chemical laser