Collision rotational vibration excitation

2004.06.19 16:59

관리자 조회 수:17928 추천:259

이상현 wrote;
"Both elastic and inelastic collision contribute to the heatloss at the ionosphere. The main processes involved in the inelastic colliaion are the rotational and vibration excitation of N2 and O2."
위 문장에서 rotational, vibration excitation은 뭐죠?

1. elastic/inelastic

이 두과정의 구분은 내부 에너지의 차이를 가져오느냐입니다.
원자의 경우 내부에 전자들을 가지고 있으며 이들의 에너지 상태가 높아진다든지 하는 과정이 있을수 있으며, 분자들의 경우에는 전자들의 상태가 변하는 경우와 분자를 구성하는 원자들의 운동상태가 변하는 경우로 구분학 수 있는데, 전자는 주로 에너지가 높은 경우입니다.

2. rotational, vibration excitation
분자의 경우에 구성원다의 운동이 진동, 회전, 복합등으로 구성되는데. 이는 분자들의 특성이기도 합니다. 이런 운동의 에너지 상태는 양자역학을 써서 구하며 적외선 영역에서 이와 같은 운동상태로 훕수가 두드러지기 때문에 적외선 훕수 분광법을 사용해서 플라즈마의 분자라디칼의 농도를 구하기도 합니다.(IRLAS)
각 운동상태의 특징은 특성에너지의 간뎍이 진동의 경우 일정하여 파수로 표현된 스펙트럼을 보면 일정한 간격으로 밴드를 이루어 나타나 있는 것을 볼수 있습니다. OES(optical emission spectroscopy)를 써서 플라즈마를 분석할때에도 분자들의 방출스펙트럼을 볼수는 있으나 전자들의 에너지 상태가 변할때 주로 가이광 영역에서 방출이 많이 일어나므로 많은 분자라디칼들의 정보를 얻지 못하는 단점이 있습니다. 파장이 가변되는 적외선 다이오드를 (Tunable Laser Diode) 이용하여 흡수 스팩트럼을  관찰하는 IRLAS(Infra Red Laser Absorption Sectroscopy)는 화학을 하는 사람들이 쓰던 것인데 플라즈마에도 응용이되고 있습니다. 일본 나고야 대학의 T.Goto교수 그룹이 유명하고, 저도 이 기술을 배우러 방문을 한적이 있습니다. 눈에 보이지 않는 적외선을 이용한 실혐이고 보니 어려운 점이 아주 많더군요. 검출기도 액체질소로 냉각한 MCT를 사용하고, TLD의 가변 파장 범위에 맞추어서 여러가지 TLD를 구비해야 하고, 이 소자는 헬륨압축기-냉동기를 사용하여 극저온으로 냉각을 하며 사용합니다. 국내에는 표준과학 연구원의 한재원 박사와 KAIST의 장홍영 교수팀에서 연구를 진행하고 있습니다.

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