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基于OH自由基A2Σ + →X2Πr 电子带系发射光谱的温度测量技术

彭志敏 丁艳军 杨乾锁 姜宗林

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基于OH自由基A2Σ + →X2Πr 电子带系发射光谱的温度测量技术

彭志敏, 丁艳军, 杨乾锁, 姜宗林

Emission spectra of OH radical (A2Σ+→X2Πr) and its application on high temperature gas

Yang Qian-Suo, Jiang Zong-Lin, Peng Zhi-Min, Ding Yan-Jun
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  • 本文基于OH自由基所固有的分子结构特征,通过分子光谱理论系统地分析和计算了OH自由基A2Σ + →X2Πr 电子带系发射光谱的谱线跃迁频率、能级分布以及爱因斯坦自发发射跃迁概率等重要参数.同时结合实际的光谱实验,分析了谱线的自然展宽、碰撞展宽、多普勒展宽以及仪器展宽等各种展宽因素对谱线线型的影响,从理论上计算了任意转动温度、振动温度以及谱线展宽条件下OH自由基A2Σ
    Based on the inherent molecular structure characteristics of the OH radicals, the energy level distribution, the transition frequency and Einstein spontaneous emission transition probability are systematically analyzed and numerically studied. Meanwhile, combined with the spectra experiments, the natural broadening, collision broadening, Doppler broadening and instrumental broadening effects on spectral line shape are analyzed. The dependence of the spectral profile on the rotational temperature, the vibrational temperature, and the spectral function are numerically explored in certain ranges. The corresponding numerical results are also discussed for the emission spectra thermometry, which provides a theoretical basis for the emission thermometry. In experimental, the emission spectra of OH (A2Σ+→X2Πr) system of the hydrogen flames are recorded by the optical multi-channel analyzer and studied. By the fitting of the experimental spectra to the numerically calculated spectra, the corresponding rotational and vibrational temperatures of the hydrogen flames are determined, respectively.
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-06-19
  • 修回日期:  2010-07-29
  • 刊出日期:  2011-05-15

基于OH自由基A2Σ + →X2Πr 电子带系发射光谱的温度测量技术

  • 1. (1)清华大学热能系,电力系统与发电设备控制与仿真国家重点实验室,北京 100084; (2)中国科学院力学研究所,高温气体动力学重点实验室,北京 100190

摘要: 本文基于OH自由基所固有的分子结构特征,通过分子光谱理论系统地分析和计算了OH自由基A2Σ + →X2Πr 电子带系发射光谱的谱线跃迁频率、能级分布以及爱因斯坦自发发射跃迁概率等重要参数.同时结合实际的光谱实验,分析了谱线的自然展宽、碰撞展宽、多普勒展宽以及仪器展宽等各种展宽因素对谱线线型的影响,从理论上计算了任意转动温度、振动温度以及谱线展宽条件下OH自由基A2Σ

English Abstract

参考文献 (29)

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