Новые возможности миллиметровой спектроскопии: высокоточные обзорные записи спектров

Abstract

Реализован новый, обзорный, режим работы спектрометра миллиметрового диапазона, который позволяет получать записи вращательных спектров молекул в широком частотном диапазоне с малыми временными затратами. Обзорные записи спектров молекул дают возможность получать как значения частот линий поглощения, так и общую картину спектра, которая значительно облегчает процесс идентификации, особенно на начальной стадии исследования. Приводятся описание аппаратной реализации обзорного режима спектрометра и методики обработки обзорных записей спектра. Скорость записи спектра при частотном шаге 30 кГц составляет 5 ГГц в час, точность измерения положения изолированной линии, записанной с отношением сигнал/шум >5, не хуже 10 кГц.

Реалізовано новий, оглядовий, режим роботи спектрометра міліметрового діапазону, який дозволяє отримувати записи обертальних спектрів молекул у широкому частотному діапазоні з малими витратами часу. Оглядові записи спектрів молекул дають можливість отримувати як значення частот ліній поглинання, так і загальну картину спектра, яка значно полегшує процес ідентифікації, особливо на початковому етапі дослідження. Описуються апаратна реалізація оглядового режиму, а також методики обробки оглядових записів спектра. Швидкість запису спектра з частотним кроком 30 кГц становить 5 ГГц на годину, точність вимірювання положення ізольованої лінії, записаної з відношенням сигал/шум >5, не гірше за 10 кГц.

A new survey mode of the millimeter-wave spectrometer was realized. It allows one to obtain the records of molecular rotational spectra in broad frequency range within small time intervals. The survey spectra records give a possibility to obtain both the frequency positions of the absorption lines and the general spectral overview that signi-ficantly simplifies the assignment process at especially the initial stages of the investigation. The paper presents the hardware realization of the survey mode of the spectrometer and methods of processing the spectral survey records. The attainable speed of the survey recording is about 5 GHz per hour for the frequency step of 30 kHz. The accuracy of the measurement for single line recorded with a signal to noise ratio >5 is not worse than 10 kHz.