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溴乙烯在外电场中的解离性质研究
1
作者 周华森 韩博元 +3 位作者 努尔比耶·艾则孜 章吴熠 朱奕虹 刘玉柱 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第4期20-26,共7页
溴乙烯具有极高的毒性,它不仅会污染环境,还会损害人类的身心健康.因此,研究它的分子结构及其解离方式,不仅具有重要的科学意义,而且也具有极高的社会意义.本文采用密度泛函理论(DFT),以B3LYP/6-31G++(d,p)基组,深入探索溴乙烯分子在0 V... 溴乙烯具有极高的毒性,它不仅会污染环境,还会损害人类的身心健康.因此,研究它的分子结构及其解离方式,不仅具有重要的科学意义,而且也具有极高的社会意义.本文采用密度泛函理论(DFT),以B3LYP/6-31G++(d,p)基组,深入探索溴乙烯分子在0 V·nm^(-1)~80 V·nm^(-1)外电场的影响下,其分子结构和解离特性.通过计算,随着外电场的增强:分子总能量和碳碳双键(C=C)的键长减小,碳溴键(C-Br)的键长和偶极矩增大.能隙E_(G)先增大后减小,分子结构稳定性降低.红外光谱主要产生了6个特征吸收峰,且普遍存在红移现象.分子解离特性表现为:当外部电场强度升高时,势垒会显著减弱,直至达到154.26 V·nm^(-1)时,势垒就会完全消除,溴乙烯分子的解离能相应减弱,这表明,当外部电场强度升高时,溴乙烯分子会发生逐步的分解.因此,这一结论可以为进一步探讨溴乙烯分子和其相关的化合物的解离研究提供依据. 展开更多
关键词 溴乙烯 红外光谱 外电场 解离势能面 降解
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锌的激光诱导击穿光谱与等离子体温度研究
2
作者 张兴龙 张启航 刘玉柱 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期587-594,共8页
金属锌的探测工作对于诸多领域有着重要意义。本研究采用激光诱导击穿光谱技术对锌进行了检测分析,标记出锌在200~895 nm波段内的31条特征谱线。并且在不同激光能量下进行了多次探测,发现激光能量对于锌谱线的相对强度影响显著。同时计... 金属锌的探测工作对于诸多领域有着重要意义。本研究采用激光诱导击穿光谱技术对锌进行了检测分析,标记出锌在200~895 nm波段内的31条特征谱线。并且在不同激光能量下进行了多次探测,发现激光能量对于锌谱线的相对强度影响显著。同时计算了不同激光能量下的等离子体温度,发现等离子体温度随着激光能量的增加而逐渐升高。此外,研究了离子线与原子线强度比和等离子体温度的关系,结果表明,锌的离子线与原子线强度比和等离子体温度之间呈正相关趋势。 展开更多
关键词 光谱学 等离子体温度 激光诱导击穿光谱 光谱分析
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不同外电场下对二甲苯结构和光谱特性研究 被引量：3
3
作者 林华 刘玉柱 +2 位作者 何君博 葛英健 韩顺 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2018年第3期407-414,共8页
本文采用密度泛函B3LYP方法在6-311G++(d,p)基组上优化了不同外电场下(-0.025~0.025 a.u)的对二甲苯分子,得到了不同外电场下的键长,能量,电偶极矩和前线轨道等构型参数,并分析了上述参数随外电场的变化情况.之后在优化后基态的基础上,... 本文采用密度泛函B3LYP方法在6-311G++(d,p)基组上优化了不同外电场下(-0.025~0.025 a.u)的对二甲苯分子,得到了不同外电场下的键长,能量,电偶极矩和前线轨道等构型参数,并分析了上述参数随外电场的变化情况.之后在优化后基态的基础上,采用TDDFT/B3LYP/6-311++G(d,p)方法得出了不同外电场下(0~0.02 a.u.)对二甲苯分子的紫外可见吸收光谱,并探讨了外电场变化对对二甲苯分子前9个激发态的激发能,波长和振子强度的影响规律.这些计算结果为利用强电场降解有毒物质对二甲苯提供理论依据. 展开更多
关键词 对二甲苯 外电场 激发能 密度泛函理论
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基于激光诱导击穿光谱的洋葱在线原位检测 被引量：3
4
作者 孙仲谋 陈宇 +2 位作者 万恩来 俞文杰 刘玉柱 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2022年第3期86-91,共6页
激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy, LIBS)是一种分析多元素的光学技术,可用于新鲜蔬菜的快速检测.以洋葱为例,采用LIBS对其含有的元素进行了在线原位检测.用乙酸铅溶液污染洋葱以模拟大气湿沉降的重金属污染现象... 激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy, LIBS)是一种分析多元素的光学技术,可用于新鲜蔬菜的快速检测.以洋葱为例,采用LIBS对其含有的元素进行了在线原位检测.用乙酸铅溶液污染洋葱以模拟大气湿沉降的重金属污染现象,并进行重金属Pb元素检测.使用主成分分析(principal components analysis, PCA)和反向传播人工神经网络(back-propagating artificial neutral network, BP-ANN),以洋葱、大蒜、小葱为样品进行区分检测.洋葱光谱中的特征谱线包括Si、Fe、C、Mg、Al、Ca、Ti、Sr、Ba、Na、Li和K等元素,以及N、H、O的谱线和CN分子谱带.不同浓度梯度乙酸铅溶液污染的洋葱样品中都能检测出Pb元素,其相对强度与溶液浓度成比例.此外,PCA的结果表明洋葱、小葱、大蒜的区分效果明显,BP-ANN交叉验证的识别率为89.47%.结果证明LIBS在对元素进行快速分析时具有较好的识别能力,是检测新鲜蔬菜的有效手段. 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 在线原位检测 洋葱 主成分分析
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间二甲苯分子在不同外电场下结构和解离特性研究 被引量：2
5
作者 向前进 尹文怡 +3 位作者 茆锐 刘玉柱 张程元喆 布玛丽亚·阿布力米提 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2020年第1期18-24,共7页
间二甲苯是挥发性有机物(VOCs,Volatile Organic Compounds)的关键活性成分,研究其在外电场下的性质十分重要.采用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-311G++基组水平上对间二甲苯分子进行优化,从分子结构研究了不同外电场(-0.025 a.u.~0.025 ... 间二甲苯是挥发性有机物(VOCs,Volatile Organic Compounds)的关键活性成分,研究其在外电场下的性质十分重要.采用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-311G++基组水平上对间二甲苯分子进行优化,从分子结构研究了不同外电场(-0.025 a.u.~0.025 a.u.)作用下,间二甲苯分子的总能量,键长,电偶极矩,前线轨道,红外光谱和解离势能面.计算结果表明,沿两甲基中C原子连线方向的电场(-0.025 a.u.~0.025 a.u.)增加时,分子总能量和能隙先增大后减小,电偶极矩先减小后增加.通过计算发现外电场对间二甲苯分子不同键长和不同振动模式的红外光谱的影响均有所不同.间二甲苯分子的解离特性表现为:沿两甲基中C原子连线方向施加强度超过0.047 a.u.的电场时,位于电场增加方向的甲基与苯环之间起连接作用的C-C键断裂.以上计算结果可为利用电场降解间二甲苯提供重要理论参考. 展开更多
关键词 间二甲苯 密度泛函理论 降解 外电场
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基于激光诱导击穿光谱的果木炭燃烧对空气成分影响的研究 被引量：3
6
作者 费晔 孙仲谋 +2 位作者 田东鹏 刘骁源 刘玉柱 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期436-446,共11页
果木炭是一种常见的燃料,其燃烧过程中产生的气体和烟尘气溶胶会影响环境空气质量并损害人体健康,因此对果木炭燃烧过程中空气成分进行检测与分析具有重要意义。采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对果木炭燃烧时的空气、烟尘气溶胶进行检... 果木炭是一种常见的燃料,其燃烧过程中产生的气体和烟尘气溶胶会影响环境空气质量并损害人体健康,因此对果木炭燃烧过程中空气成分进行检测与分析具有重要意义。采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对果木炭燃烧时的空气、烟尘气溶胶进行检测,同时检测果木炭及其燃烧灰烬作为辅助分析。对四种样品的谱线进行标定,发现果木炭燃烧时空气中碳浓度增大,生成的气溶胶中含有Ca、Mg、K、Si等元素。果木炭和灰烬的元素组成较为相似,均含有C、Fe、Mg、Ca、Sr、K、Na和Ba等元素,果木炭光谱中C、H元素谱线强度均高于灰烬。此外,结合机器学习算法对有无果木炭燃烧时的空气进行区分,选取C、CN分子特征谱线所在的波段作为聚类分析的原始特征。主成分分析(PCA)结果表明在有无果木炭燃烧两种条件下的空气能被较好地区分,证明LIBS结合PCA技术能有效地识别果木炭的燃烧并检测果木炭燃烧造成的空气污染。进一步利用LIBS结合机器学习算法对果木炭及其燃烧灰烬进行区分,发现区分效果良好,为果木炭燃烧后的回收利用提供了参考。 展开更多
关键词 光谱学 激光诱导击穿光谱 果木炭 空气污染 碳排放 主成分分析
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激光诱导击穿光谱技术实时检测蔷薇属植物 被引量：5
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作者 于玮 周卓彦 +2 位作者 孙仲谋 张兴龙 刘玉柱 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期494-501,共8页
玫瑰、蔷薇和月季三种花同属于蔷薇属植物,这三种花外貌相似,极易混淆。蔷薇属植物具有重要的观赏价值、药用价值等,因此快速鉴别蔷薇属植物具有重要意义。利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对三种花进行原位在线检测,可以识别三种花中的... 玫瑰、蔷薇和月季三种花同属于蔷薇属植物,这三种花外貌相似,极易混淆。蔷薇属植物具有重要的观赏价值、药用价值等,因此快速鉴别蔷薇属植物具有重要意义。利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对三种花进行原位在线检测,可以识别三种花中的主要元素。通过植物中所含元素的差异以及同一元素对应谱线的相对强度的差异,可以辨别玫瑰、蔷薇和月季。此外,在蔷薇属植物光谱中还可以探测到CN自由基,利用LIFBASE软件模拟光谱中的CN,计算CN的振动温度和转动温度,得到的参数可以视为实验参数。在对比分析三种不同花的激光诱导击穿光谱后,选择强度差异显著的特征谱线作为变量,结合广义回归神经网络(GRNN)对花属进行预测,正确率可达93.3%。 展开更多
关键词 光谱学 检测蔷薇属植物 激光诱导击穿光谱 广义回归神经网络
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基于Arduino控制器的双臂写字机器人开发与设计 被引量：3
8
作者 赵静 王均耀 《信息技术》 2023年第12期8-14,共7页
文中设计了一种基于Arduino控制器的写字机械臂,含左臂、右臂和控制两臂升降的抬臂。Arduino控制器输出控制脉冲和方向电平控制舵机,采用直线插补和圆弧形插补算法控制机械臂的运动落点,通过精确计算直线距离和旋转角度控制双臂协调前... 文中设计了一种基于Arduino控制器的写字机械臂,含左臂、右臂和控制两臂升降的抬臂。Arduino控制器输出控制脉冲和方向电平控制舵机,采用直线插补和圆弧形插补算法控制机械臂的运动落点,通过精确计算直线距离和旋转角度控制双臂协调前进后退,从起始坐标运动到目标坐标,实现所有目标字符的书写。该设计可以通过字母的组合实现单词书写,也可以通过数字组合实现时间书写及部分汉字书写。 展开更多
关键词 Arduino控制器 舵机 插补
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利用LIBS技术对电烙铁的烟雾进行在线分析
9
作者 罗宇恒 万恩来 刘玉柱 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期663-667,共5页
为了研究电烙铁工作时焊接含铅锡线产生的烟雾对局域空气的污染,设计了一套基于激光诱导击穿光谱技术(LIBS)的实验系统,对电烙铁焊接含铅锡线的烟雾进行在线分析,在烟雾的光谱中发现了重金属元素铅的特征谱线。使用元素内标法对铅元素... 为了研究电烙铁工作时焊接含铅锡线产生的烟雾对局域空气的污染,设计了一套基于激光诱导击穿光谱技术(LIBS)的实验系统,对电烙铁焊接含铅锡线的烟雾进行在线分析,在烟雾的光谱中发现了重金属元素铅的特征谱线。使用元素内标法对铅元素进行定量分析,通过分析铅元素的等离子体温度与电子数密度的相关特性,验证了实验所得光谱的有效性。结果表明,通过拟合曲线获得铅元素的检出限为19.35×10^(-5);对比传统化学的化验方法,基于激光诱导击穿光谱的电烙铁焊接锡线的场景检测实验系统和方法具有在线、原位、快速的优越性。该研究对解决电烙铁工作时室内空气的污染,减轻对使用者健康造成的危害是有帮助的。 展开更多
关键词 光谱学 激光诱导击穿光谱 定量分析 烟雾
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三氯甲烷在外电场中的物理性质研究
10
作者 张昕阳 周卓彦 刘玉柱 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2022年第4期1-6,共6页
三氯甲烷是挥发性卤代烃,可通过皮肤接触、呼吸或饮水进入人体,危害人体健康,其物理性质的进一步研究对于保护环境与人体健康十分重要.本文采用DFT(密度泛函理论)计算方法,在B3PW91/6-311G+(2d,p)基组水平下对三氯甲烷分子进行优化,从... 三氯甲烷是挥发性卤代烃,可通过皮肤接触、呼吸或饮水进入人体,危害人体健康,其物理性质的进一步研究对于保护环境与人体健康十分重要.本文采用DFT(密度泛函理论)计算方法,在B3PW91/6-311G+(2d,p)基组水平下对三氯甲烷分子进行优化,从分子结构角度研究了不同外电场作用下,三氯甲烷分子的总能量,键长,电偶极矩,解离势能面,隧穿电离和红外光谱.计算结果表明,随着外加电场的增大,分子键长逐渐增长,偶极矩也随之增加,然而分子的总能量却逐渐减小.分子的最低空轨道能量与最高占据轨道能量之间的能隙也随着外加电场的增大而降低.分子的解离能在增加的电场条件下逐渐降低,吸收光谱的IR强度也有明显的变化.上述的计算结果为利用电场降解三氯甲烷提供重要的理论参考. 展开更多
关键词 三氯甲烷 外电场 红外光谱 解离势能
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