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多原子分子高温光谱的研究
成果信息
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  • 公布年份:
    2011
  • 中图分类:
    O561.3
  • 关键词:
  • 成果简介:
    ①课题来源与背景:该研究为自选课题:多原子分子的高温光谱研究。近年来,随着天体物理学和大气物理学等学科的快速发展,分子光谱在遥感技术、目标特性识别、环境污染及大气辐射传输等领域有着越来越广泛的应用。实验上记录高温(>2000K)吸收光谱非常困难,而恒星大气吸收和高超声速飞行中的气体辐射主要是超高温环境下的(可高达6000K),这种极端高温下的光谱实验测量几乎是不可能的,迄今也未见3000K以上高温光谱的理论研究报道。②研究目的与意义:该项目对多原子分子高达6000K极端高温下的光谱研究,为分子光谱研究领域开辟了一个新的研究方向-极端高温条件下分子光谱的理论研究。研究结果在航空航天技术等领域有重要应用前景,特别是对研究高超声速飞行器再入大气层时的气动物理有重要意义。③主要论点与论据:该研究在直接计算分子配分函数的基础上,将常温下的无转动跃迁偶极矩平方近似为一常数,并应用到高温,计算获得多原子分子在20-6000K温度范围内的配分函数及极端高温5000、6000K的跃迁线强度。在296K,计算的分子总配分函数与HITRAN数据库的结果符合很好,计算的跃迁线强度在2000K和3000K的高温与HITRAN数据库的结果也吻合很好。在该基础上,计算被扩展到更高温度,计算多原子分子在极端高温5000及6000K的模拟光谱。在高达6000K的极端高温,计算得到的光谱数据已获得973国家安全重大基础研究项目高度关注并已采集相关光谱数据。④创见与创新1、首次获得在20-6000K温度范围内分子配分函数关于温度T的多项式拟合系数。2、首次获得多原子分子高达6000K极端高温下的谱线强度,为分子光谱研究领域开辟了一个新的研究方向-极端高温条件下分子光谱的理论研究。⑤社会经济效益,存在的问题研究结果:在航空航天技术等领域有重要应用前景,特别是为高超声速飞行器的热环境设计提供了重要的基础数据。⑥历年获奖情况:无。
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