NO等原子分子在电激励氧碘激光体系中的作用和影响

电激励氧碘激光保留了传统氧碘化学激光的优点，同时又以其原料安全无毒、全气相便于操作而更胜一筹。在研究电激励氧发生器过程中，发现必须要加入NO气体分子才能使氧碘激光体系获得增益和激光输出。但是为什么加入NO气体后单重态氧的产率就有提高呢？到底是电离能低导致约化场强降低的因素还是分子与原子碰撞传能及相互作用的影响？本项目针对电激励氧碘激光体系中的特殊粒子（特别是传统氧碘化学激光中没有的原子分子，比如氧原子，臭氧分子，NO,NO2等）在氧碘激光体系中的作用和影响进行研究。重点建设原子、分子及其激发态粒子和中间物种浓度的定性或定量、相对或绝对检测技术和测量系统；研究加入NO前后氧放电等离子体中单重态氧及其他粒子的变化情况；掌握这个复杂体系中原子、分子及激发态粒子的相互依赖关系和影响变化规律；建立反应动力学模型，深入认识NO等原子分子在电激励氧碘体系中的作用及如何参与反应、传能及其内在本质和机理。

电激励氧碘激光保留了传统氧碘化学激光的优点，同时又以其原料安全无毒、全气相便于操作而更胜一筹。放电激励产生单重态氧发生器中加入NO气体后单重态氧的产率大幅提高，研究发现放电气体中引入NO，降低电离能进而降低约化场强E/N并不是提高单重态氧的主要因素，理论和实验研究表明NO对O原子的捕获作用才是提高单重态氧产率的主要原因。针对NO气体对氧气放电产生O2(a)的影响曲线，给出了精确拟合公式，从化学反应机理上对该公式给出了解释，首次提出了NO分子猝灭氧原子过程的一种新的可能机理（即O+O+NO→O2+NO），估算了该过程的速率常数为1.8x10-30 cm6/s。该成果的重要性在于较好地解释了NO气体对O2(a)产率提高作用的内在本质，在认识NO所扮演角色上前进了一大步，该机理在国内外都是首次提出，有效地丰富了电激励产生O2(a)的理论体系，对深入认识NO等原子分子在电激励单重态氧发生体系中的作用及如何参与反应、传能及其内在本质和机理具有重要意义。