笑氣，無色有甜味氣體，是一種氧化劑，化學(xué)式N?O，在一定條件下能支持燃燒（同氧氣，因?yàn)樾庠诟邷叵履芊纸獬傻獨(dú)夂脱鯕猓?，但在室溫下穩(wěn)定，有輕微麻醉作用，并能致人發(fā)笑。有科學(xué)家研究了笑氣的光譜，下面就由紐瑞德特氣小編月月為大家解說笑氣光譜的研究。

  本實(shí)驗(yàn)主要是利用鈦藍(lán)寶石雷射(Ti:Sapphire laser)與Nd:YAG雷射透過中紅外PPLN（Periodically poled lithium niobate)產(chǎn)生的中紅外差頻光源(DFG)，嘗試?yán)靡阎募夹g(shù)將一氧化二氮(N2O)的基頻帶(0001←0000)中的R(15)線寬縮減至200kHz左右，希望可以解析基頻帶中的R(1)的電四極超精細(xì)結(jié)構(gòu)(Electric quadrupole hyperfine structure)，并重新計(jì)算電四極藕合常數(shù)(Electric quadrupole coupling constants)。

  根據(jù)線寬增寬的原理，N2O分子的線寬受到都普勒線寬增寬、碰撞增寬、穿越時(shí)間增寬和功率增寬的影響而增寬。為了將N2O分子的線寬縮減至200kHz以下，我們利用飽和吸收光譜法，并取三階微分飽和訊號(hào)，消除都普勒線寬增寬的影響。利用渦輪幫浦(Turbo pump)將N2O氣室的壓力降至 6~8mtorr，降低碰撞增寬的影響。利用擴(kuò)束鏡組增大DFG的束徑，降低穿越時(shí)間增寬的效應(yīng)。在本實(shí)驗(yàn)中，我們嘗試?yán)萌N擴(kuò)束鏡組，將DFG束徑增至0.37mm、2mm和4.17mm，并在每一種束徑下，量測線寬與壓力變化的關(guān)系。線寬可以利用偵測飽和訊號(hào)三階微分的大小隨調(diào)制寬度的改變，并透過擬合的方式?jīng)Q定。根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，線寬與壓力和束徑的關(guān)系符合預(yù)期：當(dāng)束徑越大的時(shí)候，線寬就越窄;當(dāng)壓力越小的時(shí)候，線寬也越窄。

  考慮基頻帶R(15)的超精細(xì)結(jié)構(gòu)170kHz，加上DFG雷射線寬為300kHz，此為R(15)的線寬解析極限。然而，我們量到最窄的線寬為625kHz，顯示線寬可以再進(jìn)一步窄化。未來可以嘗試?yán)脭U(kuò)束比例較大的擴(kuò)束鏡組，將線寬再進(jìn)一步窄化。

  高純笑氣理化性質(zhì)

  分子量：44.013

  熔　點(diǎn)(三相點(diǎn))：-90.8℃

  沸點(diǎn)（101.325kPa)：-88.5℃

  液體密度（-88.33℃，101.325kPa)：1281.5kg/m3

  氣體密度（0℃，101.325kPa)：1.977kg/m3

  相對密度（25℃，101.325kPa，空氣=1)：1.530

  比　容（21.1℃，101.325kPa)：0.5431m3/kg

  臨界溫度：36.4℃

  臨界壓力：7254kPa

  臨界密度：452.5kg/m3