Moja praca doktorska, czyli badania linii absorpcyjnych pasma B tlenu

Przedmiotem badań eksperymentalnych, prowadzonych przeze mnie w ramach pracy doktorskiej, są linie absorpcyjne tlenu cząsteczkowego w paśmie B (długość fali około 689 nm), związane z przejściem cząsteczki między stanem podstawowym X³Σ_g^- i elektronowym stanem wzbudzonym b¹Σ_g^-, ze zmianą kwantowej liczby oscylacyjnej v"=0 - v'=1. Pasmo B tlenu do tej pory zostało bardzo słabo zbadane, prace badawcze koncentrowały się głównie na pomiarach w paśmie A, co wynika przede wszystkim z faktu, iż linie absorpcyjne w paśmie B są znacznie słabsze niż w paśmie A.

Pomiary prowadzone są przy użyciu uruchomionego ostatnio stabilizowanego częstotliwościowo, jednomodowego spektrometru CRDS (cavity ring-down spectrometer). Pomiar przy pomocy takiego spektrometru opiera się na precyzyjnym wyznaczaniu współczynnika absorpcji. Ze względu na wysoką czułość spektrometr pozwala na pomiary kształtu linii absorpcyjnych o bardzo małym natężeniu (rzędu 5×10^-26cm/molekuła) przy użyciu niewielkich próbek gazu. Jest to czułość porównywalna z czułością, jaką można byłoby uzyskać przy pomocy tradycyjnej komórki absorpcyjnej o długości około 3 km.

Szczególny nacisk planuję położyć na badanie wpływu obecności zaburzaczy na kształt linii widmowych pasma B tlenu molekularnego, a więc na takie efekty jak ciśnieniowe rozszerzenie i przesunięcie linii widmowych, korelacje między ciśnieniowym i dopplerowskim rozszerzeniem linii, asymetrię zderzeniową linii. Jako zaburzaczy zamierzam użyć gazów atmosferycznych: tlenu (w zbadania efektów tzw. samorozszerzenia linii), azotu, argonu.

Wykonane do tej pory pilotażowe pomiary pokazują, iż otrzymywane wyniki są zgodne z istniejącymi bazami danych spektralnych, jednak obarczone są znacznie mniejszą niepewnością.