博碩士論文 91223014 詳細資訊




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姓名 林佳仕(Chia-Shih Lin)  查詢紙本館藏   畢業系所 化學學系
論文名稱 氯化亞甲基之新可見光區電子光譜研究
(New electronic spectra of the HCCl and DCCl A-X vibronic bans)
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摘要(中) 氯化亞甲基分子(monochloromethylene, HCCl)為有機、大氣及材料化學中相當重要的反應中間物。但是先前的文獻受限於偵測器觀測範圍及光譜的訊雜比不良,所以對於其基態振動資訊的瞭解仍不夠完整,而且無法由實驗結果精確地得知單重態(singlet state)與三重態(triplet state)之能階差(energy gap, ΔEST)值。
本論文利用超音速自由噴射分子束及高壓直流放電裝置搭配增強式電荷耦合偵測器(ICCD),成功取得HCCl及DCCl在可見光區之新螢光分光光譜,改進光譜之訊雜比約10倍,並延伸觀測範圍由振動能量3500 cm-1至6000 cm-1。不僅由HC35Cl及DC35Cl的螢光分光光譜觀測到更多基態振動能階,也首次取得HC37Cl及DC37Cl之螢光分光光譜。我們分別觀測到HC35Cl及HC37Cl各18和17個基態振動能階,以及DC35Cl及DC37Cl各24個基態振動能階,而且首次觀測到HCCl之C-H拉伸振動頻率,即 為2971 cm-1。此外,由於我們直接觀測到 譜線,所以精確地決定HCCl相對於 之單重態與三重態之能階差(ΔEST)為2167 cm-1 (6.20±0.05 kcal/mol)及DCCl之單重態與三重態之能階差(ΔEST)為2187 cm-1 (6.25±0.05 kcal/mol)。而在雷射誘導螢光激發光譜方面,我們也首次標示(assign) HC37Cl 及 之轉動結構,而且發現DCCl 之新譜帶。
摘要(英) New dispersed flourescence spectra following the exciteation of several A-X bands of HCCl and DCCl at visible wavelengths were successfully acquired in a discharge supersonic free jet expansion using an intensified charge-coupled device (ICCD) detector. We extended the ground singlet state vibrational assignments of HC35Cl and DC35Cl from 3500 to 6000 cm-1 and observed the DF spectra of HC37Cl and DC37Cl for the first time. Complete vibrational parameters of the HCCl and DCCl ground singlet state were determined. The singlet-triplet energy gap from the zero-point level could be determined to be 2167 cm-1 (6.20±0.05 kcal/mol) in HCCl, and to be 2187 cm-1 (6.25±0.05 kcal/mol) in DCCl. Additionally, some new data of the A-X excitation spectrum are reported for HCCl and DCCl.
關鍵字(中) ★ 氯化亞甲基
★ 單重態與三重態能階差
關鍵字(英) ★ HCCl
★ DCCl
★ energy gap
論文目次 目錄
摘要 Ⅰ
謝誌 Ⅲ
目錄 Ⅳ
表目錄 Ⅵ
圖目錄 Ⅶ
第一章 緒論
1-1 研究方向 1
1-2 氯化亞甲基分子之相關研究 4
第二章 實驗
2-1 實驗目標 9
2-2 光譜簡介 10
2-3 超音速自由噴射分子束裝置 11
2-4 高壓直流放電裝置 17
2-5 增強式電荷耦合偵測器(intensified charge-coupled
device, ICCD) 20
2-6 高壓直流放電搭配超音速自由噴射分子束之雷射
誘導螢光激發光譜 23
2-7 高壓直流放電搭配超音速自由噴射分子束及增強式電荷
耦合偵測器之螢光分光光譜 27
第三章 氯化亞甲基(HCCl)之螢光分光光譜
3-1 研究目標 34
3-2 HCCl之螢光分光光譜 34
第四章 氯化亞甲基(DCCl)之螢光分光光譜
4-1 研究目標 45
4-2 DCCl之螢光分光光譜 45
第五章 氯化亞甲基之雷射誘導螢光激發光譜
5-1 研究目標 53
5-2 HCCl雷射誘導螢光激發光譜 53
5-3 DCCl雷射誘導螢光激發光譜 55
第六章 結論 57
參考文獻 114
表目錄
表一 HCCl 分光光譜之雷射激發頻率 59
表二 HC35Cl 及 放射光譜中之頻率 60
表三 HC37Cl 及 放射光譜中之頻率 61
表四 HCCl單重態電子基態及三重態電子
激發態振動能量 62
表五 HCCl電子基態振動參數 63
表六 DCCl螢光分光光譜之雷射激發頻率 64
表七 DC35Cl 及 放射光譜中之頻率 65
表八 DC37Cl 及 放射光譜中之頻率 66
表九 DCCl單重態電子基態及三重態電子
激發態振動能量 67
表十 DCCl電子基態振動參數 68
表十一 HC37Cl 能階之轉動結構 69
表十二 HC37Cl 能階之轉動結構 70
表十三 HC37Cl 之轉動參數 71
圖目錄
圖一 HCCl之位能曲線圖 72
圖二 雷射誘導螢光激發光譜與螢光分光光譜原理 73
圖三 超音速自由噴射分子束裝置 74
圖四 超音速自由噴射示意圖 75
圖五 閥門(nozzle)組合圖 76
圖六 不同電壓下之放電電流 77
圖七 雷射誘導螢光激發光譜實驗裝置圖 78
圖八 真空腔雷射手臂設計圖 79
圖九 雷射誘導螢光激發光譜(LIF)時間控制示意圖 80
圖十 雷射誘導螢光分光光譜(DF)實驗裝置圖 81
圖十一 增強式電荷耦合偵測器(ICCD)、控制器(controller)
及單光儀(monochromator)裝置配置圖 82
圖十二 雷射誘導螢光分光光譜(DF)時間控制示意圖 83
圖十三 光電倍增管(PMT)與增強式電荷耦合偵測器(ICCD)
訊雜比(S/N)比較圖 84
圖十四 校正用之Fe-Ne陰極射線燈之原子譜線 85
圖十五 譜線校正(calibration)流程圖 86
圖十六 不同掃瞄時間下對光譜訊雜比(S/N)的影響 87
圖十七 激發HC35Cl 之螢光分光光譜 88
圖十八 激發HC35Cl 之螢光分光光譜 89
圖十九 激發HC35Cl 之螢光分光光譜 90
圖二十 激發HC35Cl 之螢光分光光譜 91
圖二十一 激發HC35Cl 之螢光分光光譜 92
圖二十二 激發HC37Cl 之螢光分光光譜 93
圖二十三 激發HC37Cl 之螢光分光光譜 94
圖二十四 激發HC37Cl 之螢光分光光譜 95
圖二十五 激發HC37Cl 之螢光分光光譜 96
圖二十六 激發HC37Cl 之螢光分光光譜 97
圖二十七 HCCl之三重態 譜線位置 98
圖二十八 HCCl 及 電子能階示意圖 99
圖二十九 激發DC35Cl 之螢光分光光譜 100
圖三十 激發DC35Cl 之螢光分光光譜 101
圖三十一 激發DC35Cl 之螢光分光光譜 102
圖三十二 激發DC35Cl 之螢光分光光譜 103
圖三十三 激發DC37Cl 之螢光分光光譜 104
圖三十四 激發DC37Cl 之螢光分光光譜 105
圖三十五 激發DC37Cl 之螢光分光光譜 106
圖三十六 激發DC37Cl 之螢光分光光譜 107
圖三十七 DCCl之三重態 譜線位置 108
圖三十八 HCCl 之雷射誘導螢光激發光譜 109
圖三十九 HCCl 之雷射誘導螢光激發光譜 110
圖四十 DCCl 之雷射誘導螢光激發光譜 111
圖四十一 DCCl 之雷射誘導螢光激發光譜 112
圖四十二 DCCl 之雷射誘導螢光激發光譜 113
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指導教授 張伯琛(Bor-Chen Chang) 審核日期 2004-6-18
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