量子电子学报

作者：何睿祺,刘向农,温作赢,顾学军,张为俊,戴聪明,李建玉,唐小锋

单位：( 1 合肥工业大学汽车与交通工程学院, 安徽 合肥 230009;2 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031 )

关键词：光谱学,电离光谱,电子激发,大气辐射,高空大气,

基金：国家自然科学基金 (42120104007, 91961123), 中国科学院合肥大科学中心重点研发项目 (2020HSCKPRD001)

地球大气组分与高能电子之间的电荷交换和能量传递在极光和气辉等高空大气发光现象中扮演着重要角色。通过搭建基于真空系统的电子激发高空大气辐射地面模拟装置, 验证了高能电子对高空中性大气的电离激发及其辐射跃迁机制。该装置可实现从102 Pa 过渡到10-3 Pa 超过5 个量级的真空梯度、 102～103 eV 能量范围内的电子加速聚焦以及近紫外-可见光-近红外波段的宽光谱测量。将该模拟装置初步应用于N2和O2的电子激发实验, 比较了大气中两种主要成分的谱线分布特征, 发现激发光谱强度与电子能量成正相关, 且在相同条件下N2的激发光谱强度远大于O2。利用单组分气体的已知光谱带系标定了实际大气的电子激发光谱, 结果表明实际大气与纯N2的激发光谱分布趋于一致但强度有所下降。初步测试与应用表明该装置可用于模拟高能电子沉降过程中与中高层大气组分的碰撞激发反应。

来源：2024年第2期

《量子电子学报》期刊编辑部

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