一种利用原位化学荧光滴定测量氟原子产率的方法

文档序号:32214744发布日期:2022-11-16 07:10阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种利用原位化学荧光滴定测量氟原子产率的方法,其特征在于,该方法包含如下步骤:(1)向燃烧驱动氟化氢化学激光器的燃烧室中通入流量为的nf3气体和流量为的d2气体,取值范围为5~1500mmol/s,取值范围为5~1500mmol/s,将燃烧室内nf3热解所产生的混合气体经过超音速喷管喷入光腔;(2)利用公式计算出理想情况下nf3完全热解离的理论氟原子流量(3)利用超音速喷管末端的h2喷注孔,向混合气体内通入h2作为滴定剂,h2与混合气体内的原子和分子发生化学反应,产生nh(a)、n2(b)等电子激发态分子,这些激发态分子通过自发辐射跃迁产生原位化学荧光;(4)改变h2滴定剂流量进行n次不同h2滴定剂流量的滴定实验,n为大于等于10的正整数,按下限取值范围为0.01~0.30,上限取值范围为1.00~3.00,步长为0.01~0.30进行滴定实验,利用光谱仪测量不同h2滴定剂流量的原位化学荧光光谱,从光谱中读出nh(a)发光强度i
nh(a)
和n2(b)发光强度计算出二者比值作为滴定指示信号,得到n次实验的不同h2滴定剂流量下与滴定指示信号的对应信息;(5)以比值作为横坐标x值,以比值作为纵坐标y值,绘制h2滴定剂流量与滴定指示信号的滴定曲线;以比值作为x值,按x值从小至大或从大至小顺序排列,从1至n对应数据点的横坐标标记为x1,x2,x3,

,x
n-2
,x
n-1
,x
n
;以比值作为y值,从1至n对应数据点的纵坐标标记为y1,y2,y3,

,y
n-2
,y
n-1
,y
n
;将y值对x值做差商得到一次差商y',将一次差商y'对x值再做差商得到二次差商y”,最后对二次差商求绝对值|y”|,则二次差商绝对值|y”|最大位置处数据点就是滴定曲线转折点,将该数据点的序号标记为k,横坐标标记为x
k
,纵坐标标记为y
k
;(6)将滴定曲线转折点所对应的第k个数据点作为分界点,将第1个数据点到第k-2个数据点作为前半部分数据点,对这部分数据点进行线性拟合,得到拟合直线1;将第k+2个数据点到第n个数据点作为后半部分数据点,对这部分数据点进行线性拟合,得到拟合直线2;拟合直线1和拟合直线2的交点横坐标值即为hf化学激光器的nf3热解产生氟原子的产率。2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:其中nh(a)是nh分子的标记能级为a的电子激发态,n2(b)是n2分子的标记能级为b的电子激发态;滴定指示信号为光腔原位化学荧光中nh(a)发光强度i
nh(a)
和n2(b)发光强度的比值。3.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:设共有n个数据点,对应的数据点坐标为(x1,y1)至(x
n
,y
n
),对于1~n中的第m(正整数)个数据点,获得一次差商y'的步骤为,当m=1时一次差商y'
m
=(y
2-y1)/(x
2-x1),对应的数据点坐标为(x1,y1);当m=n时一次差商y'
m
=(y
n-y
n-1
)/(x
n-x
n-1
),对应的数据点坐标为(x
n
,y
n
);当m为1与n之间的除1与n之外的其他值时一次差商y'
m
=(y
m+1-y
m-1
)/(x
m+1-x
m-1
),对应的数据点坐标为(x
m
,y
m
)。4.按照权利要求1或3所述的方法,其特征在于:设共有n个数据点,对应的数据点坐标
为(x1,y1)至(x
n
,y
n
),对于1~n中的第m个数据点,获得二次差商y”的步骤为,当m=1时二次差商y”m
=(y'
2-y'1)/(x
2-x1),对应的数据点坐标为(x1,y1);当m=n时二次差商y”m
=(y'
n-y'
n-1
)/(x
n-x
n-1
),对应的数据点坐标为(x
n
,y
n
);当m为1与n之间的除1与n之外的其他值时二次差商y”m
=(y'
m+1-y'
m-1
)/(x
m+1-x
m-1
),对应的数据点坐标为(x
m
,y
m
)。5.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:燃烧室内nf3热解所产生的混合气体为含有f、f2、nf2、nf3等中的一种或二种以上原子分子的混合气体。6.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:其为测量氟化氢化学激光器燃烧室内nf3热解氟原子产率的方法。

技术总结
本发明公开了一种利用原位化学荧光滴定测量氟原子产率的方法,本质上是一种经过改进的化学滴定方法。该方法特别适用于HF化学激光器,使用HF化学激光器中原本就存在的H2作为滴定剂,充分利用了HF化学激光器的原有装置,不需要进行额外改动,具有方便易用的特点。此外,该方法所用的滴定指示信号是光腔原位化学荧光中NH(A)发光强度和N2(B)发光强度的比值,该比值只与主气流中的气流组分有关,与荧光绝对强度无关,因此能够排除光谱测量时绝对光强度涨落噪声的影响,可以有效提高测量准确性。可以有效提高测量准确性。可以有效提高测量准确性。


技术研发人员:李留成 多丽萍 李刚 金玉奇 王元虎 李国富 曹靖 王增强 唐书凯 于海军 汪健 周冬建
受保护的技术使用者:中国科学院大连化学物理研究所
技术研发日:2022.09.16
技术公布日:2022/11/15
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