Методы определения констант скоростей излучательных и столкновительных процессов в газовых смесях с кислородом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Першин Андрей Александрович

• Першин Андрей Александрович
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Першин Андрей Александрович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Электронно-возбужденные состояния молекулярного кислорода

1.2 Кинетика возбужденных молекул кислорода

1.3 Возбужденный кислород в атмосферах земной группы

1.4 Методы численного решения уравнения Шредингера для многочастичных систем

ГЛАВА 2. ИЗМЕРЕНИЕ КОНСТАНТ СКОРОСТЕЙ СТОЛКНОВИТЕЛЬНО ИНДУЦИРОВАННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СИНГЛЕТНОГО КИСЛОРОДА

2.1 Экспериментальная установка

2.2 Результаты эксперимента

2.3 Выводы к главе

ГЛАВА 3. МЕХАНИЗМ ГИБЕЛИ ОЗОНА В ПРИСУТСТВИИ АТОМАРНОГО КИСЛОРОДА

3.1 Экспериментальная установка

3.2 Результаты экспериментальных измерений

3.3 Кинетическая модель процессов после фотолиза и анализ экспериментальных результатов

3.4 Выводы к главе

ГЛАВА 4. РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ КОНСТАНТ СКОРОСТЕЙ ДИМОЛЬНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СИНГЛЕТНОГО КИСЛОРОДА НА ДЛИНАХ ВОЛН 634 И 703 НМ

4.1 Экспериментальные данные

4.2 Методы квантово-механического моделирования

4.3 Результаты численного моделирования и сравнение с экспериментальными результатами

4.4 Выводы к главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

В составе атмосфер земной группы нейтральный элемент кислород присутствует в виде атомов О, а также молекул О2 и О3. Кроме того он идентифицируется в составе слабосвязанного Ван-дер-Ваальсового комплекса О4 который проявляется в спектрах поглощения и испускания атмосферы [1]. В ходе радиационных, энергообменных и химических процессов выше перечисленные соединения образуются в различных возбужденных состояниях в кислород-содержащих атмосферах планет не только нашей Солнечной системы, но и экзопланет [2]. Молекулярный кислород О2 - это второй по содержанию (после молекулярного азота N2) из основных газов в атмосфере Земли. В верхних слоях атмосферы эффективно протекает процесс диссоциации молекул О2 солнечным ультрафиолетовым излучением О2 + Ьу ^ О + О, что приводит к образованию относительно высоких концентраций атомарного кислорода О на высотах более 80 км, с максимумом около 95-100 км. Рекомбинация атомарного кислорода в основном электронном состоянии О(3Р) в процессе

О(3Р) + О(3Р) + М ^ О2* + М, (В1)

производит возбужденный молекулярный кислород О2* в одном из электронных состояний: Х3Хё-, а1Аё, Ь1Хё+, е1Хи-, А,3Ди, А3Хи+ или 5П5 [3] с относительными выходами [4,5] 0.08, 0.05, 0.02, 0.03, 0.12, 0.04 и 0.66, соответственно, при температуре Т = 180 К, свойственной верхним слоям атмосферы. В реакции В1 заселяется в основном самое верхнее из них 5П0 состояние. Его долгое время не могли обнаружить и только с использованием метода резонансно-усиленной многофотонной ионизации (РУМФИ) удалось его идентифицировать [3] и даже измерить скорость его деактивации в столкновениях с С02, N и 02. Три последующие верхние состояния е1Хи-, А'3Аи и А3Хи+, называющиеся состояниями Герцберга, имеют суммарный относительный выход около 20 %. Нижние возбужденные синглетные состояния а1Аё и Ь1Хё+ имеют незначительный семипроцентный суммарный

выход в реакции В1, однако они эффективно заселяются с верхних состояний в ходе энергообменных столкновительных процессов.

В другом рекомбинационном процессе

О(3Р) + О2 + М ^ Ов(и) + М (В2)

образуется колебательно-возбужденная молекула озона Оэ(и), которая преимущественно стабилизируется в основное колебательное состояние в ходе энергообменных VV- и УТ- процессов [6]. О3(и) химически активен и может вступать в реакции с компонентами атмосферы. Термостабилизированная молекула О3 аккумулируется в достаточном количестве в стратосфере Земли, защищая живые организмы от пагубного воздействия ультрафиолетового излучения Солнца - УФ-Б (280-315 нм). Он это делает ценой своей гибели в фотолизном процессе

О3 + ^ ^ 0(1Б) + 02{а^,и) (В3)

^ 0(3Р) + 02(Х)

Процесс (В3) служит еще одним интенсивным источником возбужденных частиц в атмосфере. Выход атома и молекулы кислорода в первых электронно-возбужденных состояниях 0(1Э) и 02(а1Дё,и) в фотодиссоциационном процессе (В3) составляет около 90 %. Процессы (В2) и (В3) - основные в кинетике атмосферного озона.

Возбужденные соединения, составленные из атомов О занимают важное

место в радиационной и столкновительной кинетике в атмосферах планет

земной группы [3,7-10]. Наиболее интенсивные излучательные полосы

молекулярного кислорода представлены линиями: ИК атмосферная

Х3ВД; атмосферная О2(Ь%+^ Х3ВД; Герцберг-1 О2(Л3£ц+^ Х3ВД.

Сюда же включают линии Ноксона Ь1Хё+ ^ а1 Дё, Герцберга-11 е1Хи- ^ Х3Хё- и

Чемберлена А'3Ди+ ^ а1Дё. Все переходы между семи возбужденными

состояниями О2 являются разрешенными по магнитному дипольному

моменту, и имеют относительно большие радиационные времена жизни т.

Например, радиационное время жизни для перехода Герцберга-1 составляет

0,14 с, тогда как времена жизни для переходов Чемберлена и Герцберга-11,

4

оценённые из интенсивностей свечения атмосфер Земли и Венеры, лежат в диапазоне 2-4 и 5-7 сек [11], соответственно. Радиационное время жизни для ИК атмосферного перехода громадное 78 минут [12]. Несмотря на это излучение молекулярного кислорода на данной полосе с центром вблизи 1,27 мкм одно из самых интенсивных в свечении земной атмосферы благодаря высокой скорости его наработки в процессах В1 и В3 и стойкости к столкновительному тушению.

Три нижних электронных состояния атомарного кислорода проявляют себя в спектре излучения атмосферы следующими переходами ^ 3Р (630 нм и 636,4 нм для переходов в 3Р1 и в 3Р2, соответственно), ^ (557.7 нм) и ^ 3Р (297.2 нм). Причем дискретная зеленая линия (557.7 нм) является одной из самых заметных в свечении земной атмосферы. В частности, она ответственная за зеленую составляющую в спектре излучения полярного сияния. Данные переходы запрещены по электронному дипольному моменту, но разрешены по магнитному дипольному моменту и имеют относительно высокие радиационные времена жизни 154,4, 0,8 и 13,3 сек, соответственно. Основным каналом заселения состояния в атмосфере является процесс (В3). Необходимо отметить высокую скорость дезактивации О(1Э) атмосферными газами О2, N и СО2. Кроме того, он активно вступает в химические реакции со многими компонентами атмосферы. Наиболее важные из них:

Реакция (В4) приводит к разрушению атмосферного озона по двум основным каналам продуктов. Реакция (В5) производит активные гидроксильные радикалы. Последняя реакция имеет два канала продуктов: в первом

О(1Б) + О3 ^ О2(Х) + 2О(3Р) ^ О2(Х) + О2(Х) О(1Б) + Н2О ^ ОН + ОН О(1Б) + ^О ^ 02(а^) + N2 ^ N0 + N0.

(В4)

(В5) (В6)

нарабатывается электронно-возбужденный синглетный кислород [13], во втором монооксид азота, один из основных загрязнителей атмосферы.

Наиболее интенсивная наработка атомов 0(1S) в атмосфере на высотах 85-115 км осуществляется в ходе Е-Е передачи энергии от Герцберговских состояний молекулярного кислорода в процессе

О2(А, A', с-) + О(3Р) ^ О2(Х%-) + 0(1S), где 02(А, А, с-) = 02(А3Хи+, A'3Au, c1Su-) - молекулярный кислород в состояниях Герберга. В свою очередь молекулы 02(А, А', с) формируются в рекомбинации атомов кислорода (процесс (В1)). На меньших высотах 0(1S) нарабатывается фотолизом озона фотонами с длиной волны менее 215 нм.

Столкновение двух молекул 02 приводит к образованию нескольких полос поглощения в ультрафиолетовой, видимой и ближней инфракрасной областях электромагнитного спектра. При очень низких температурах возможно образование слабо связанного ван-дер-ваальсова димерного комплекса 04 с энергией связи 1,64 кДж/моль [14-16]. Молекулярная структура этого комплекса с открытой оболочкой была изучена экспериментально и теоретически в работе Биеннера [14]. При более высоких температурах столкновительно индуцированное поглощение (СИП) также осуществляется промежуточным комплексом O4. Взаимодействие между электронными оболочками молекул O2 при столкновении увеличивает вероятности оптических переходов. Измерения интенсивностей полос поглощения O4 в диапазоне температур 196-296 K выявили слабую температурную зависимость. Лабораторные исследования позволили определить форму диффузных спектральных полос димера кислорода [17].

В работах [18-21] изучен процесс фотогенерации синглетного кислорода O2(a1Ag) из Ван-дер-Ваальсовых комплексов кислорода X-O2 (X=C2H4, CH3I, C5H8, 02, N2). Электронная структура димера O4 изучалась во многих работах с привлечением современных ab initio квантовомеханических методов. В работе Минаева [22] определялись межмолекулярные потенциалы и

квадрупольные моменты для пары (O2)2, состоящих из молекул кислорода в

6

разных электронных состояниях. В работе группы Трула были представлены расчетные поверхности потенциальных энергий для основных состояний с мультиплетностями 1, 3 и 5 [23,24]. Однако, спектроскопические характеристики комплекса О4, такие как частоты переходов и соответствующие им переходные дипольные моментов не определялись.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы определения констант скоростей излучательных и столкновительных процессов в газовых смесях с кислородом»

Актуальность

Научные исследования радиационных, энергообменных и химических процессов с участием соединений составленных из атомов кислорода, включая его самого, остаются актуальными, так как знания о них востребованы в химической промышленности, на транспорте в разработках технологий чистого и энергоэффективного горения, в экологии и т.д. Существование биологической жизни опирается на наличие кислорода в атмосфере планет в различных его формах. Поиск пригодных для жизни планет является в данный момент одним из актуальных направлений фундаментальных исследований в астро -физике, -биологии и -химии [1, 2]. Астрономические наблюдения, направленные на поиск наличия кислорода в атмосферах планет, базируются на радиационных и кинетических константах процессов с кислородом в возбужденных состояниях определяемых на лабораторных установках.

Кислородные соединения в возбужденных состояниях играют важную

роль во многих физико-химических процессах в атмосферах планет [25], в

кислородосодержащей плазме [26,27], в активной среде кислородно-йодного

лазера [28-30], в плазменно-индуцированном горении [31-34] и т. д. В ряду

кислородных соединений особое место занимает синглетный кислород

02(а1Дё). В виду его громадной радиационной времени жизни и

исключительной стойкости к столкновениям он накапливается в относительно

высоких концентрациях в атмосферах планет [35-37], а также с высоким

выходом генерируется в химических [38] и электроразрядных [39]

устройствах. В атмосферах планет, в биологических объектах и в технических

устройствах концентрация молекул 02(а1Аё) определяется по измерению

интенсивности излучательного перехода в основное состояние

О^Д,) ^ О2(Х%-)+ ИУ1268, Известно, что процесс столкновительно-индуцированного излучения (СИИ)

О2(а1 Дё) + М ^ О2(Х%-) + М + к ^1268. (В4)

также вносит вклад в излучение в близи длины волны 1268 нм и для точного определения концентрации О2(а1Дё) по эмиссионному спектру необходимо учитывать вклад процесса (В4). Однако, значения величины константы скорости процесса (В4) для значимых столкновительных партнеров не известны, что вносит ошибку при определении концентрационных профилей О2(а1 Дё), как в атмосферах планет, так и в плазменных и лазерных устройствах.

Еще одним маркером О2(а1Дё) по которому его детектируют являются процессы СИИ в полосах с центрами вблизи длин волн 634 и 705 нм

О2(а1Дё, и=0) + О2(а1Дё, и=0) ^ О2(Х%-, и=0) + О2(Х%-, и=0) + к 1*34 (В5) О2(а1Дё, и=0) + О2(а1Дё, и=0) ^ О2(Х%-, и=0) + О2(Х%-, и=1) + кую3. (В6) Форма спектральных линий и константы скорости для этих процессов найдены экспериментально в диапазоне температур 90-315 К [40]. Однако долгое время не удавалось разработать детальный теоретический подход, предсказывающий спектроскопические и кинетические характеристики для процессов (В5) и (В6) с точностью сравнимой с экспериментальной. Представляет несомненный научный и практический интерес объяснение температурных зависимостей констант скоростей для выше указанных процессов СИИ из первых принципов.

В рекомбинационном процессе (В1), играющем ключевою роль в кинетике кислородсодержащих атмосферах планет, образуется химически активная электронно- и колебательно-возбужденная молекула кислорода О2*. Она может вступать в реакцию с атмосферными газами, в том числе с молекулой озона О3, разрушая ее. К настоящему времени не существовало никаких экспериментальных и теоретических кинетических данных для реакции О2* + О3. Ситуация усугубляется тем, что энергия реакции (В1) перераспределяется во вторичных энергообменных процессах между большим

числом электронных и колебательных состояний молекулярного кислорода. Кинетические константы известны лишь для небольшой части всего многообразия элементарных процессов обмена энергией в этой системе.

Цель диссертационной работы

Создание экспериментальных установок и развитие методик определения кинетических констант радиационных и столкновительных процессов с участием активных форм кислорода на основе импульсной лазерной техники, время-разрешенных эмиссионной и абсорбционной спектроскопии, а также методов квантово-механического моделирования.

Задачи диссертационной работы

1. Разработка методики измерения констант скоростей столкновительно-индуцированных процессов молекулярного синглетного дельта кислорода O2(^Ag) с инертными и атмосферными газами с использованием импульсной лазерной техники и время-разрешенной эмиссионной спектроскопии.

2. Создание экспериментальной установки для изучения кинетики взаимодействия электронно-возбужденных молекул кислорода О2*, образованных в ходе рекомбинации атомов кислорода, с озоном Оз с использованием время-разрешенной эмиссионной и абсорбционной спектроскопии.

3. Моделирование процесса столкновительно-индуцированного излучения промежуточного комплекса составленного из двух электронно-возбужденных молекул синглетного кислорода (O2(a1Ag))2 с использованием ab initio квантово-механических и молекулярно-динамических подходов и определение температурных зависимостей констант скоростей излучения (O2(a1Ag))2.

Научная новизна

1. Впервые измерены абсолютные значения констант скоростей столкновительно-индуцированного излучения синглетного кислорода с инертными и атмосферными газами.

2. Обнаружен эффект быстрого разрушения озона в смесях, содержащих электронно-возбужденные молекулы кислорода О2*, образующихся в трехчастичном процессе рекомбинации атомов кислорода О + О + М ^ О2* + М.

3. Разработан метод вычисления энергетических и спектроскопических величин для столкновительных комплексов О4*, основанный на квантово-механическом моделировании. Определены температурные зависимости констант скоростей излучения столкновительного комплекса (О2(а1Дё))2.

Практическая ценность

Константы излучательных и столновительных процессов с участием синглетного кислорода необходимы для точного определения радиационного баланса кислорода в ИК и видимой областях спектра, а также концентрационных профилей озона в атмосферах планет земной группы. Выше перечисленные характеристики будут привлекаться для определения спектрального состава атмосфер с целью обнаружения пригодных для жизни экзопланет. Кинетические константы найденные в работе востребуются при определения производительности химических и плазменных генераторов О2(а1Дё) для кислородно-йодных лазеров. Мониторинг О2(а1Дё) также необходим в разработках устройств для плазменно-индуцированного горения.

Разработанная из первых принципов и апробированная на системе О4 методика вычисления энергий связи и переходных дипольных моментов применим для нахождения спектроскопических и энергетических параметров любых четырехатомных столкновительных комплексов.

Достоверность

Достоверность полученных в работе экспериментальных результатов подтверждается использованием высокоточных сертифицированных приборов, задействованием широко применяемых методик измерения кинетических констант и временных зависимостей концентраций атомов и молекул, давлений, расходов газов, лазерной мощности и т.д., надежностью используемых уравнений и моделей, а также удовлетворительным согласием результатов из предыдущих работ с экспериментальными данными.

Достоверность полученных в работе теоретических результатов подтверждается использованием высокоуровневых квантовомеханических методов для расчета структурных, энергетических и спектроскопических характеристик столкновительного комплекса О4, позволяющих определить температурные зависимости констант скоростей димольного излучения с точностью, сравнимой с экспериментальной.

Защищаемые положения

1. Методика определения констант скоростей столкновительно-индуцированного излучения (СИИ) в процессе 02(а1Аё) + М ^ 02(Х3!^-) + М + к и268, использующая регистрацию излучения 02 на переходе а1 Аё ^ Х3!^- с наработкой молекул 02(а1Аё) импульсным лазерным фотолизом озона в смеси с относительным содержанием молекулярного кислорода менее 5 %. Измеренные значения констант скоростей процессов СИИ при Т=300 К в единицах 10-24 см3/с равны: 3,2+0,6; 2,8+0,6; 1,0+0,2; 1,3+0,3; 1,1+0,3; 7+1; 0,7+0,1 для М=^, Аг, С02, №, Не, 8Б6 и Кг, соответственно.

2. Экспериментальная установка для изучения кинетики разрушения 03,

включающая регистрацию временных профилей интенсивности

излучения возбужденного молекулярного кислорода 02*,

нарабатываемого в ходе рекомбинации атомов кислорода 0 + 0 + М ^

02* + М, и абсолютных концентраций озона после импульсного

11

лазерного фотолиза смеси озона и атмосферных газов с временным разрешением 1 мкс. Наблюдаемый на эксперименте эффект высокой скорости убыли озона обусловлен протеканием реакции O3 + O2(a1Ag,u>3) ^ O2 + O2 + O(3P) с константой скорости, близкой к газокинетическому пределу.

3. Метод определения температурной зависимости константы скорости процесса СИИ O2(a1Ag) + O2(a1Ag) ^ O2(X%-) + O2(X%-) + h ув полосах с центрами на длинах волн 634 и 703 нм, включающий нахождение поверхностей потенциальных энергий основного и возбужденных состояний молекулярного комплекса 04 и переходных дипольных моментов для различных геометрических конфигураций на основе ab-initio квантово-механических расчетов. Температурные зависимости констант скоростей димольного излучения кислорода имеют вид

для 634 и 703 нм, соответственно.

Работы выполнены при поддержке грантами РФФИ (конкурс «Аспиранты» № 19-33-90265), а также Министерства науки и высшего образования Российской федерации (№ 14.Y26.31.0020 и № 075-15-2021-597).

Апробация работы

0сновные результаты докладывались на 17 международной конференции 0птика Лазеров в г. Санкт-Петербург в 2016 году (Laser Optics 2016), на Симпозиуме: 0птика и биофотоника 2017 в г. Саратов (Saratov Fall Meeting 2017), на 63 Всероссийской научной конференции в 2020 году (г. Москва, МФТИ), на Всероссийском молодежном Самарском конкурсе-

Т \0,23 131

конференции научных работ по оптике и лазерной физике (г. Самара, СФ ФИАН) в 2015, 2018 и 2020 годах, а также на XXVII Международном Симпозиуме «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы».

Публикации

По материалам диссертации опубликованы 14 научных работ, в том числе 7 статей в изданиях, рекомендованных ВАК России и 7 работ в сборниках трудов и тезисов докладов международных, всероссийских и региональных конференций.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Полный объём диссертации составляет 124 страницы, включая 37 рисунков и 9 таблиц. Список литературы содержит 190 наименований.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Электронно-возбужденные состояния молекулярного кислорода

На рисунке 1.1 показаны семь нижних связанных электронных состояний, образованные парой 0(3Р) + 0(3Р). Между этими состояниями нет разрешенных оптических переходов, но благодаря взаимодействию между уровнями, некоторые из переходов возможны и наблюдаются. Отметим, что состояние 5П5 долгое время не обнаруживалось и только с использованием метода резонансно-усиленной многофотонной ионизации (РУМФИ) удалось его идентифицировать [3]. Состояния е1Хи-, А,3Ди и А3Хи+ называются состояниями Герцберга и заселяются преимущественно в процессе (В1). Нижние возбужденные синглетные состояния а1Дё и в своем

подавляющем большинстве заселяются с верхних состояний в ходе энергообменных столкновительных процессов. Известные радиационные переходы между состояниями представлены в таблице 1.1 (линии поглощения и переходы, связанные с состоянием 5Пё, не включены). Существуют только три не идентифицированных перехода: А'3Аи-Ь1Хё+, А3Хи+-а1Аё и А3£ц+- Ь12ё+. Эти переходы не наблюдались ни в лабораторных условиях, ни в ночном свечении атмосферы. Расчеты сил осцилляторов для переходов, приведенных в таблице 1.1, даны в [3, 27].

Для определения интенсивности излучения 02 в атмосфере необходимо знать константы скорости столкновительной релаксации и вероятности перехода между отдельными электронными состояниями и колебательными уровнями. Интенсивности излучений возбужденного кислорода довольно малы как в естественных, так и в лабораторных условиях, за исключением переходов с состояний а1Аё и Ь1Хё+ с колебательного уровня и = 0. Константы скорости столкновительной релаксации определялись в лабораторных условиях и только для весьма ограниченного числа всевозможных электронно-колебательных переходов. На данный момент удалось определить только радиационные времена жизни возбужденных состояний.

Рисунок 1.1 - Кривые потенциальной энергии для семи низших электронных состояний О2. гО-О - межатомное растояние

Таблица 1.1 -Излучательные переходы между электронными состояниями О2

Переход Название перехода Энергия перехода, см-1

Л3Хи+ — ГерцбергаI 35010

А'3Д/ — Х%- Герцберга III 34387

А'3Д/ — а1Дё Чемберлена 26346

с1Хи —^ Х32ё Герцберга II 32665

с1Хи- — а1Дё 24776

с1^- — Ь%+ 19543

Ь%+ — Х%- Атмосферная 13122

Ь%+ — а1Дё Ноксона 5233

а1Дё — Х%- ИК атмосферная 7889

Силы осциллятора могут быть получены из сечений поглощения, благодаря которым можно определить вероятности перехода. Если известна зависимость момента перехода от межъядерного расстояния, то можно рассчитать радиационное время жизни [42,43]. Выражение, связывающее силу осциллятора для полосы поглощения £ с вероятностью перехода А выглядит следующим образом:

=1,51*10-14 —X2 (1.1)

А '

где §2 и - кратности вырождения (статистические веса) для верхнего и нижнего состояния соответственно, X - длина волны перехода в нанометрах.

Для полос Герцберга с1 Ей- —> Х3^ и А3Хи+ —> Х3^- дипольный момент перехода слабо зависит от межатомного расстояния [42,43]. Силы осцилляторов и факторы Франка-Кондона из работы [44] дают значения среднего времени жизни для состояния А3Еи+ равное 160 мс и 3,7 с для состояния с1Еи-, при условии, что молекула из состояния с1Еи- не переходит в состояние а1Аё и Ь1Её+. В работе [45] были представлены теоретические значения вероятности переходов для полос А3Еи+ — Х3Хё-, А'3Ди+ — Х3Хё-, А'3Ди+ — а1Дё и с1Еи- — Х3Её, но в работах [44,46-48] отмечается, что по результатам наблюдений свечений атмосфер земной группы значения должны быть больше расчетных.

Радиационное время жизни верхнего состояния А'3Аи (П = 3) задействованного в переходе для полосы Чемберлена, также неизвестно, потому что нет данных о переходе а1Дё — А'3Ди+. Время жизни может быть короче, чем для состояния с1Еи-, т.к. в атмосфере Земли полосы Чемберлена более интенсивны, чем полосы Герцберга II, но вполне возможно, что эта разница в интенсивностях связана с другими факторами.

Излучательный переход а1Аё-Х3Хё- является наиболее важным при

изучении атмосферы, поскольку а1Аё является продуктом фотолиза озона под

действием солнечного излучения [11] и часто используется в дистанционном

16

мониторинге О3. Озон диссоциирует под действием УФ излучения с длиной волны 200-310 нм, при котором доля выхода О2(а1Дё) составляет 90%. В совокупности с этим, знание радиационных и столкновительных времен жизни и величины светового потока от Солнца позволяет определять плотности озона по наблюдениям со спутника. Значение времени жизни состояния а1Дё составляет около 78 мин [12,49-51].

Для состояния известны точные сечения поглощения и

коэффициенты Эйнштейна для переходов (Ь1Хё+, и = 0) - (Х3Хё-, и = 0), (Ь1Хё+, и = 1) - (Х%-, и = 0) и (Ь%+, и = 2) - (Х%-, и = 0) [51-55]. Минаев и др. [56] вычислили зависимость магнитного дипольного момента перехода от межъядерного расстояния, по которым были определены времена жизни для колебательно-возбужденного состояния Ь12ё+ (и = 0-15), как показано на рисунке 1.2.

Существуют четыре основных способа получения возбужденных состояний О2. Во-первых, это прямое фотовозбуждение, ограниченное малыми сечениями поглощения и связанными с ними факторами Франка-Кондона. Как показано на рисунке 1.1, координаты минимумов ям поверхностей потенциальных энергий для состояний Х3Хё-, а1Дё и Ь12ё+ практически равные, поэтому при возбуждении от Х3Хё- (и = 0) полосы 0-0 в переходах Ь12ё+- Х3Хё- и а1Дё - Х3Хё- наиболее вероятны, а факторы Франка-Кондона быстро убывают с ростом колебательного квантового числа для верхнего состояния [57]. При фотовозбуждении в состояния Герцберга возникает обратная ситуация: сечения поглощения велики для больших колебательных чисел, а полосы 0-0 очень слабые. Это связано со смещением потенциальных ям для состояний Герцберга относительно ямы основного электронного состояния.

Рисунок 1.2 - Зависимость радиационного времени жизни 02(й1Хё+,и) от

колебательного квантового числа и

Рекомбинация атомов - это второй способ генерации молекул в электронно-возбужденных состояниях, при котором правила отбора переходов допускают образование молекул в любом из электронных состояний. Однако, поскольку это трехчастичный процесс, он очень медленный, и скорость образования меньше скорости гибели возбужденных молекул кислорода, особенно для уровней с колебательным возбуждением. Следовательно, хотя существует широкий диапазон создаваемых состояний, это не очень удобный способ для кинетических исследований.

В ряде экспериментов по измерению скорости рекомбинации атомов кислорода по наблюдению спада излучения молекул кислорода, схожего с атмосферным свечением, были получены противоречивые результаты [58-62]. Полученные таким способом константы скорости оказались слишком малы, чтобы объяснить наблюдаемые интенсивности свечения кислорода в атмосфере Земли [60,61]. В связи с этим, остается актуальным потребность в более точных измерениях скорости рекомбинации атомов для объяснения радиационного баланса атмосферы [5,63]. Тем более, что в последнее время появились спектроскопические методы, позволяющие определять кинетические константы с высокой точностью.

Третий способ относительно простого получения возбужденных состояний 02 для кинетических исследований - фотовозбуждение состояния Л3Хи+ с последующим быстрым тушением в нижние состояния. В этом случае, согласно принципу Франка-Кондона, возбуждается определенный высоколежащий колебательный уровень. В кинетике формирования и гибели А3Хи+ в некоторых случаях можно выделить отдельные релаксационные каналы. Как показывает практика этим способом решается только узкий круг задач.

Наконец, фотодиссоциация озона - четвертый способ, с помощью которого могут быть получены возбужденные состояния 02. Из-за слабой связи 0-02 ряд состояний может генерироваться при относительно низких энергиях фотонов. В таблице 1.2 представлены пороги генерации состояний 02. Скорость образования пары О + 02 высока из-за большого сечения поглощения в диапазоне длин волн ниже 310 нм. Как и в случае фотовозбуждения 02, генерацию возбужденных состояний можно контролировать, т.к. энергия фотона определяет наивысшее состояние, которое может быть получено [64]. Тем не менее, последующие быстрые реакции, например

0(1Б) + 03 — 02 + 02, (1.2)

19

имеют продукты которые могут повлиять на последующее эволюцию других состояний. На данный момент нет доказательств того, что озон при фотодиссоциации образует молекулы 02 в состояниях Герцберга. Известно, что при длинах волн 193 и 157 нм происходит фотолиз озона на 3 атома кислорода [65-67].

Таблица 1.2 - Пороговые длины волн (нм) для фотолиза озона на составляющие в указанные электронные состояния

Состояние ъ%+ 0%- А'3Аи А3Хи+

0(3Р) 1280 233.2 229.2

0(1Б) 310 266.9 175.4

0(1Б) 199.3 180.5 133.5

Фотодиссоциация озона с образованием электронно-возбужденного 02 является одновременно удобным способом наработки О2* в лабораторных условиях и чрезвычайно важным атмосферным процессом. Среди процессов, представленных в таблице 1.2, наибольший интерес представляют каналы, в которых образуются 0(1Б), 0(3Р), 02(а^) и 02(Ь11^+). Энергия связи О-О2 составляет всего около 1 эВ, поэтому молекула может быть диссоциирована фотонами в видимой области спектра. Излучение в полосе Чаппюи с максимумом около 600 нм диссоциирует молекулу озона с образованием продуктов только в основном состоянии. Левен и др. [68] показали, что излучение с длиной волны 560-638 нм создает молекулы 02 в основном состоянии с колебательными квантовыми числами и = 0-4, причем доля молекул с конкретным колебательным уровнем уменьшается с ростом колебательного числа.

Следующий канал фотолиза, разрешенный по спину - это образование пары 0(1Э) + 02(а1Аё) с порогом на 310 нм. Однако сечения поглощения озона

начинают увеличиваться в полосе длин волн меньше 360 нм, и это наиболее важный процесс в атмосфере, потому что интенсивность солнечного потока в диапазоне 310-360 нм резко возрастает с увеличением длины волны. Таким образом, уменьшение сечения поглощения в этой полосе УФ спектра компенсируется ростом потока фотонов. Помимо выше описанного фотолиза озона в пару 0(1Б) + 02(а1Дё), имеют место следующие процессы: фотолиз колебательно возбужденного озона, дающее продукты 0(1Э) + 02(а1Дё) при X > 310 нм, а также есть запрещенная по спину диссоциация, дающая каналы 0(3Р) + 02(а1Дё, Ь%+) и 0(1Б) + 02(Х%-) [69-74].

Больше всего озон поглощает УФ-излучение в полосе Хартли от 200 до 310 нм с пиком сечения поглощения на 255 нм. Продуктами фотолиза являются 0(1Э) + 02(а1Дё) и фотодиссоциация внутри полосы Хартли часто используется для получения атомарного и молекулярного кислорода в возбужденных состояниях. Процесс фотопоглощения в диапазоне 200-310 нм отвечает за защиту живых организмов на Земле от воздействия солнечного УФ-излучения в диапазоне длин волн более 200 нм.

Хотя выход канала 0(1Э) + 02(а1Дё) при фотолизе в полосе Хартли составляет 90%, оставшиеся 10% продуктов фотолиза представляют собой колебательно возбужденные молекулы 02 в основном электронном состоянии [75]. При диссоциации озона на длине волны 248 нм образуются молекулы 02(Х3Хё-, и) с колебательным числом до и = 25. При фотолизе УФ-излучением с длиной волны 226 нм образуются возбужденные молекулы 02 с пиками в колебательном распределении при и = 13-16 и 26.

УФ фотолиз озона с длиной волны менее 200 нм идет с образованием более возбужденных молекул и атомов кислорода. Тахериан и Слэнгер [65] установили, что основным каналом фотолиза при длине волны 157 нм является фрагментация молекулы озона на три атома кислорода в основном состоянии, тогда как пороговая длина волны для данного процесса составляет 199 нм. Кроме того, другим важным каналом является образование пары 0(1Э) +

21

02(Ь1Хё+, и). Аналогичные результаты были получены Тернипсидом и др. [66] на длине волны 193 нм, с более низким выходом для процесса фотолиза на три атома кислорода.

Известны три метода, используемые при определении концентраций возбужденных состояний 02. Широко распространенным методом измерения является наблюдение за флуоресценцией. Для воссоздания атмосферного свечения возбужденные состояния получают путем трехчастичной рекомбинации атомов после диссоциации 02, обычно с помощью микроволнового разряда. Таким образом, могут быть сгенерированы все возбужденные состояния 02 ниже предела диссоциации, кроме состояния 5Пё не выявляемого с помощью флуоресценции; переходы из этого состояния лежат в дальнем ИК-диапазоне. В ряде работ представлены способы получения состояний Герцберга из состояния А3Хи+ [60-62].

В большинстве ранних работ, посвященных состояниям Герцберга, изучались только спектроскопические характеристики, но в работах Янга и Шарплесса [60], Янга и Блэка [61] производились оценки скорости гибели возбужденных состояний в атмосферной среде (т.е. в 02, К2, и 0(3Р)), чтобы выделить процессы, происходящие в верхних слоях атмосферы; в них рассматривались состояния А3Хи+, Ь12ё+ и зеленая линия атомарного кислорода. Понимание взаимосвязи между концентрацией атомов О и интенсивностью зеленой линии излучения атомарного кислорода с А=557,7 нм даст возможность использования этого излучения для дистанционного измерения концентрационного профиля атомов кислорода в мезосфере. Измерения, сделанные в [76,77], были затруднены из-за отсутствия информации о радиационных временах жизни верхних состояний. Установлено, что наблюдаемые линии излучения 02 исходят не с изначально заселенных состояний, а с низколежащих колебательных уровней, заселенных в результате релаксации с верхних уровней. Таким образом, атмосферное

послесвечение не может быть использовано для оценки кинетических констант процессов.

Измерение кинетики послесвечения для состояний А3Хи+ и о1Хц-проводилось в работах группы Огрызло [78-81]. Эти измерения, проводились для ограниченного числа низколежащих колебательных уровней и не были подтверждены другими методами такими как РУМФИ. Можно предположить, что вероятнее всего, измеренные коэффициенты скорости релаксации на 02, N и 0(3Р) занижены для состояния А3Хи+, основываясь на том, что сейчас известно о кинетике более высоких уровней и влияния каскадных процессов.

Метод лазерно-индуцированной флуоресценции (ЛИФ) является достаточно эффективным в изучении кинетики колебательно возбужденных уровней основного состояния О2 [75,82-85]. В этом методе, лазерным импульсом с заданной задержкой возбуждается оптически разрешенный переход Шумана Рунге В3Хи- ^ Х3Хё-. Переизлученный свет будет пропорционален концентрации О2(Х3Хё-,и). Интенсивность переизлученного света на этом переходе от времени задержки зондирующих лазерных импульсов, очевидно, воссоздает временную эволюцию О2(Х3Хё-,и). В настоящее время имеется обширная информация о столкновительных кинетических константах процессов релаксации колебательно-возбуждения основных электронных состояний 02 и N2 охватывающем диапазон и = 1-30 [75,82,86-88]. Кроме того, расчетные значения [89,90] констант скоростей релаксации на 02 выполненные для широкого диапазона колебательных уровней находятся в хорошем согласии с экспериментом.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Першин Андрей Александрович, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Schwieterman, E. W. Identifying Planetary Biosignature Impostors: Spectral Features of CO and O4 Resulting From Abiotic O2/O3 Production / E. W. Schwieterman, V. S .Meadows, S. D. Domagal-Goldman, D. Deming, G. N. Arney, R. Luger, C. E. Harman, A. Misra, R. Barnes // Astrophys. J. IOP Publishing, 2016. Vol. 819, № 1. P. L13.

2. Fauchez, T. J. Sensitive probing of exoplanetary oxygen via mid-infrared collisional absorption [Text] / T. J. Fauchez, G. L. Villanueva, E. W. Schwieterman, M. Turbet, G. Arney, D. Pidhorodetska, R. K. Kopparapu, A. Mandell, S. D. Domagal-Goldman // Nat. Astron. 2020. Vol. 4, № 4. P. 372-376.

3. Slanger, T.G., Copeland, R.A. Energetic Oxygen in the Upper Atmosphere and the Laboratory / T.G. Slanger, R.A. Copeland // Chem. Rev. 2003. Vol. 103, № 12. P. 4731-4765.

4. Wraight, P.C. Association of atomic oxygen and airglow excitation mechanisms / P.C. Wraight // Planet. Space Sci. 1982. Vol. 30, № 3. P. 251-259.

5. Smith, I.W.M. The role of electronically excited states in recombination reactions / I.W.M. Smith // Int. J. Chem. Kinet. 1984. Vol. 16, № 4. P. 423-443.

6. Azyazov, V.N., Heaven, M.C. Kinetics of active oxygen species with implications for atmospheric ozone chemistry / V.N. Azyazov, M.C. Heaven // Int. J. Chem. Kinet. 2015. Vol. 47, № 2. P. 93-103.

7. Huestis D.L. Current laboratory experiments for planetary aeronomy // Geophysical Monograph Series. 2002. Vol. 130. 245-259 p.

8. Scheidsbach R.J.A., Parker D.H. Detection of the O2(A'3Au) Herzberg III state by photofragment imaging // Phys. Chem. Chem. Phys. Royal Society of Chemistry, 2019. Vol. 21, № 26. P. 14278-14283.

9. Kirillov A.S., Belakhovsky V.B. The Kinetics of O2 Singlet Electronic States in the Upper and Middle Atmosphere During Energetic Electron Precipitation // J. Geophys. Res. Atmos. 2021. Vol. 126, № 5.

10. Yankovsky V. On how atmospheric temperature affects the intensity of

oxygen emissions in the framework of the Barth' s mechanism // Adv. Sp. Res. 2021.

107

Vol. 67, № 3. P. 921-929.

11. Krasnopolsky V.A. Excitation of the oxygen nightglow on the terrestrial planets // Planet. Space Sci. Elsevier, 2011. Vol. 59, № 8. P. 754-766.

12. Newman S.M. et al. Integrated absorption intensity and Einstein coefficients for the O2(a1Ag-X3Sg-) (0,0) transition: A comparison of cavity ringdown and high resolution Fourier transform spectroscopy with a long-path absorption cell // J. Chem. Phys. 1999. Vol. 110, № 22. P. 10749-10757.

13. Azyazov V.N. et al. Kinetics of O2(a1Ag) and I(2Pm) in the photochemistry of N2O/I2 mixtures // J. Phys. Chem. A. 2007. Vol. 111, № 29. P. 6592-6599.

14. Biennier L. et al. Structure and rovibrational analysis of the [O2(1Ag, v=0)]2^[02(3£g-, v=0)]2 transition of the O2 dimer // J. Chem. Phys. 2000. Vol. 112, № 14. P. 6309-6321.

15. Long C.A., Ewing G.E. Spectroscopic investigation of van der Waals molecules. I. The infrared and visible spectra of (O2)2 // J. Chem. Phys. 1973. P. 4824-4834.

16. Campargue A. et al. Rotationally resolved absorption spectrum of the O2 dimer in the visible range // Chem. Phys. Lett. 1998. Vol. 288, № 5-6. P. 734-742.

17. Загидуллин М.В. и др. Столкновительно-индуцированное излучение синглетного кислорода в видимой области спектра в диапазоне температур 90315 K // Оптика и спектроскопия. 2014. Т. 116, № 4. С. 581-587.

18. Baklanov A. V. et al. Singlet oxygen photogeneration from X-O2 van der Waals complexes: Double spin-flip vs. charge-transfer mechanism // Phys. Chem. Chem. Phys. Royal Society of Chemistry, 2015. Vol. 17, № 43. P. 28565-28573.

19. Богомолов А.С. Изучение механизма образования синглетного кислорода при фотовозбуждении Ван-дер-Ваальсовых комплексов молекулярного кислорода X-O2 с использованием техники измерения карт скоростей фотофрагментов: Дис. ... физ.-мат. наук, - Новосибирск, 2018.

20. Bogomolov A.S., Kochubei S.A., Baklanov A. V. Oxygen-assisted excitation of methyl iodide as a test of double spin-flip transition in van der Waals complex CH3I-O2 // Chem. Phys. Lett. Elsevier B.V., 2016. Vol. 661. P. 53-57.

108

21. Пыряева А.П. Изучение механизма фотогенерации синглетного кислорода из столкновительных комплексов X-O2(X=O2, N2, C5H8): Дис. ... физ.-мат. наук, - Новосибирск, 2014.

22. Minaev B.F., Nikolaev V.D., Agren H. A configuration interaction study of the (02)2 DIMER // Spectrosc. Lett. 1996. Vol. 29, № 4. P. 677-695.

23. Paukku Y. et al. Potential energy surfaces of quintet and singlet O4 // J. Chem. Phys. 2017. Vol. 147, № 3. P. 34301.

24. Paukku Y., Varga Z., Truhlar D.G. Potential energy surface of triplet O4 // J. Chem. Phys. 2018. Vol. 148, № 12. P. 124314.

25. Wayne R.P. Singlet oxygen airglow // J. Photochem. 1984. Vol. 25, № 2-4. P. 345-363.

26. Zyryanov S.M., Lopaev D. V. Measurements of the gas temperature in an oxygen plasma by spectroscopy of the O2(b^g+) ^ O2(X3£g-) transition // Plasma Phys. Reports. 2007. Vol. 33, № 6. P. 510-520.

27. Braginsky O. V. et al. Pressure scaling of an electro-discharge singlet oxygen generator (ED SOG) // J. Phys. D. Appl. Phys. 2007. Vol. 40, № 21. P. 6571-6582.

28. Waichman K., Barmashenko B.D., Rosenwaks S. The I2 dissociation mechanisms in the chemical oxygen-iodine laser revisited // J. Chem. Phys. American Institute of Physics, 2012. Vol. 136, № 24. P. 244307.

29. Zagidullin M. V., Khvatov N.A., Insapov A.S. 1.27-^m emission of O2(1A) induced by collisions with oxygen molecules // Opt. Spectrosc. 2015. Vol. 118, № 5. P. 693-696.

30. Азязов В.Н. и др. Механизм деактивации синглетного кислорода в электроразрядном кислородно-иодном лазере // Квантовая электроника. 2014. Т. 12. С. 1-2.

31. Mikheyev P.A. et al. Ozone and oxygen atoms production in a dielectric barrier discharge in pure oxygen and O2/CH4 mixtures. Modeling and experiment // Plasma Sources Sci. Technol. IOP Publishing, 2020. Vol. 29, № 1.

32. Chukalovsky A.A. et al. Reaction of hydrogen atoms with singlet delta oxygen (O2(a1 Ag)). Is everything completely clear? // J. Phys. D. Appl. Phys. IOP Publishing,

109

2016. Vol. 49, № 48. P. 485202.

33. Starik A., Sharipov A. Theoretical analysis of reaction kinetics with singlet oxygen molecules // Phys. Chem. Chem. Phys. 2011. Vol. 13, № 36. P. 1642416436.

34. Ombrello T. et al. Flame propagation enhancement by plasma excitation of oxygen. Part II: Effects of O2(a1Ag) // Combust. Flame. 2010. Vol. 157, № 10. P. 1916-1928.

35. Lognonne P. et al. Modeling of atmospheric-coupled Rayleigh waves on planets with atmosphere: From Earth observation to Mars and Venus perspectives // J. Acoust. Soc. Am. 2016. Vol. 140, № 2. P. 1447-1468.

36. Krasnopolsky V.A. Night and day airglow of oxygen at 1.27 ^m on Mars // Planet. Space Sci. 2013. Vol. 85. P. 243-249.

37. Krasnopolsky V.A. Nighttime photochemical model and night airglow on Venus // Planet. Space Sci. 2013. Vol. 85. P. 78-88.

38. Zagidullin M. V. et al. Oxygen-iodine ejector laser with a centrifugal bubbling singlet-oxygen generator // Kvantovaya Elektron. 2005. Vol. 35, № 10. P. 907-908.

39. Braginsky O. V. et al. High pressure electro-discharge singlet oxygen generator (ED SOG) with high efficiency and yield // J. Phys. D. Appl. Phys. IOP Publishing, 2008. Vol. 41, № 17. P. 172008.

40. Zagidullin M. V. et al. Collision-induced emission of singlet oxygen in the visible spectral region at temperatures of 90-315 K // Opt. Spectrosc. (English Transl. Opt. i Spektrosk. 2014. Vol. 116, № 4. P. 542-547.

41. Klotz R., Peyerimhoff S.D. Theoretical study of the intensity of the spin- or dipole forbidden transitions between the c1S-u, A'3Au, A3Xu+ and X3Dg-, a1Ag, b1Sg+ states in O2 // Mol. Phys. 1986. Vol. 57, № 3. P. 573-594.

42. Merienne M.F. et al. Fourier transform spectroscopy of the O2 Herzberg bands. II. Band oscillator strengths and transition moments // J. Mol. Spectrosc. 2000. Vol. 202, № 2. P. 171-193.

43. England J.P., Lewis B.R., Gibson S.T. Electronic transition moments for the Herzberg I bands of O2 // Can. J. Phys. 1996. Vol. 74, № 5-6. P. 185-193.

110

44. Huestis D.L. et al. Branch intensities and oscillator strengths for the Herzberg absorption systems in oxygen // Can. J. Phys. 1994. Vol. 72, № 11-12. P. 1109— 1121.

45. Bates D.R. Oxygen band system transition arrays // Planet. Space Sci. 1989. Vol. 37, № 7. P. 881—887.

46. Yoshino K. et al. Fourier transform spectroscopy of the Herzberg i bands of O2 // Can. J. Phys. 1994. Vol. 72, № 11—12. P. 1101—1108.

47. Yoshino K. et al. Fourier transform spectroscopy and cross-section measurements of the Herzberg II bands of O2 at 295 K // J. Chem. Phys. 1999. Vol.

111, № 7. P. 2960—2967.

48. Yoshino K. et al. Fourier transform spectroscopy and cross section measurements of the Herzberg III bands of O2 at 295 K // J. Chem. Phys. 2000. Vol.

112, № 22. P. 9791—9801.

49. Miller H.C. et al. Measurement of the radiative lifetime of O2(a1Ag) using cavity ring down spectroscopy // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 2001. Vol. 69, № 3. P. 305—325.

50. Gamache R.R., Goldman A. Einstein A coefficient, integrated band intensity, and population factors: Application to the a1Ag - X3Dg- (0,0) O2 band // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 2001. Vol. 69, № 4. P. 389—401.

51. Cheah S.L., Lee Y.P., Ogilvie J.F. Wavenumbers, strengths, widths and shifts with pressure of lines in four bands of gaseous 16O2 in the systems a1Ag - X3Dg- and b%+ - X3Xg- // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 2000. Vol. 64, № 5. P. 467—482.

52. Ritter K.J., Wilkerson T.D. High-resolution spectroscopy of the oxygen A band // J. Mol. Spectrosc. 1987. Vol. 121, № 1. P. 1—19.

53. Miller J.H., Giver L.P., Boese R.W. Intensity measurements for the (2, 0) y-band of O2, b1Sg+ - X3Xg- // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 1976. Vol. 16, № 7. P. 595—598.

54. Naus H., Van Der Wiel S.J., Ubachs W. Cavity-ring-down spectroscopy on the b1Sg+ - X3Dg- (1,0) band of oxygen isotopomers // J. Mol. Spectrosc. 1998. Vol. 192, № 1. P. 162—168.

55. Schermaul R., Learner R.C.M. Precise line parameters and transition probality of the atmospheric A band of molecular oxygen 16O2 // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 1999. Vol. 61, № 6. P. 781-794.

56. Minaev B., Vahtras O., Agren H. Magnetic phosphorescence of molecular oxygen. A study of the b1Sg+ - X3Xg- transition probability using multiconfiguration response theory // Chem. Phys. 1996. Vol. 208, № 3. P. 299-311.

57. Krupenie P.H. The Spectrum of Molecular Oxygen // J. Phys. Chem. Ref. Data. American Institute of Physics for the National Institute of Standards and Technology, 1972. Vol. 1, № 2. P. 423-534.

58. Hasson V., Nicholls R.W., Degen V. Absolute intensity measurements on the A3Du+ - X3Dg- Herzberg I band system of molecular oxygen // J. Phys. B At. Mol. Phys. 1970. Vol. 3, № 8. P. 1192-1194.

59. Broida H.P., Peyron M. Emission spectra of N2, O2, and NO molecules trapped in solid matrices // J. Chem. Phys. 1960. Vol. 32, № 4. P. 1068-1071.

60. Young R.A., Sharpless R.L. Chemiluminescent reactions involving atomic oxygen and nitrogen // J. Chem. Phys. 1963. Vol. 39, № 4. P. 1071-1102.

61. Young R.A., Black G. Excited-state formation and destruction in mixtures of atomic oxygen and nitrogen // J. Chem. Phys. 1965. Vol. 44, № 10. P. 3741-3751.

62. Mcneal R.J., Durana S.C. Absolute chemiluminescent reaction rates for emission of the O3 Herzberg bands in oxygen and oxygen-inert-gas afterglows // J. Chem. Phys. 1969. Vol. 51, № 7. P. 2955-2960.

63. Campbell I.M., Gray C.N. Rate constants for O(3P) recombination and association with N(4S) // Chem. Phys. Lett. 1973. Vol. 18, № 4. P. 607-609.

64. Nieh J.C., Valentini J.J. Molecular potentials from CARS photofragment spectroscopy: Spectroscopic constants and potential energy curve for O2(a1Ag) // J. Phys. Chem. 1987. Vol. 91, № 6. P. 1370-1374.

65. Taherian M.R., Slanger T.G. Products and yields from O3 photodissociation at 1576 A // J. Chem. Phys. 1985. Vol. 83, № 12. P. 6246-6250.

66. Turnipseed A.A. et al. The photochemistry of ozone at 193 and 222 nm // J. Chem. Phys. 1991. Vol. 95, № 5. P. 3244-3251.

112

67. Stranges D. et al. Photodissociation of ozone at 193 nm by high-resolution photofragment translational spectroscopy // J. Chem. Phys. 1995. Vol. 102, № 15. P. 6067-6077.

68. Levene H.B., Nieh J.C., Valentini J.J. Ozone visible photodissociation dynamics // J. Chem. Phys. 1987. Vol. 87, № 5. P. 2583-2593.

69. Ball S.M. et al. Time-of-flight measurements of the kinetic energies of the O2(a1Ag) fragment from the photolysis of ozone between 287 and 331 nm // Chem. Phys. Lett. 1995. Vol. 245, № 1. P. 1-6.

70. Ball S.M. et al. A direct measurement of the O(1D) quantum yields from the photodissociation of ozone between 300 and 328 nm // Chem. Phys. Lett. 1997. Vol. 264, № 5. P. 531-538.

71. Ball S.M. et al. The relative quantum yields of O2(a1Ag) from the photolysis of ozone in the wavelength range 270nm < X < 329nm // Geophys. Res. Lett. 1993. Vol. 20, № 19. P. 2063-2066.

72. Takahashi K. et al. Observation of the spin-forbidden O(1D)+O2(X3^g-) channel in the 317-327 nm photolysis of ozone // J. Chem. Phys. 1996. Vol. 105, № 12. P. 5290-5293.

73. Talukdar R.K. et al. Quantum yields of O(1D) in the photolysis of ozone between 289 and 329 nm as a function of temperature // Geophys. Res. Lett. 1998. Vol. 25, № 2. P. 143-146.

74. O'Keeffe P. et al. Kinetic energy analysis of O(3P0) and O2(b1Xg+) fragments produced by photolysis of ozone in the Huggins bands // J. Chem. Phys. 1999. Vol. 110, № 22. P. 10803-10809.

75. Rogaski C.A., Mack J.A., Wodtke A.M. State-to-state rate constants for relaxation of highly vibrationally excited O2 and implications for its atmospheric fate // Faraday Discuss. The Royal Society of Chemistry, 1995. Vol. 100, № 0. P. 229-251.

76. Naus H., Ubachs W. The b%+-X3Xg- (3, 0) band of 16O2 and 18O2 // J. Mol. Spectrosc. 1999. Vol. 193, № 2. P. 442-445.

77. Lafferty W.J. et al. Rotational line strengths and self-pressure-broadening

113

coefficients for the 127-pm, a1Ag - X3Xg-, v = 0-0 band of O2 // Appl. Opt. 1998. Vol. 37, № 12. P. 2264.

78. Kenner R.D., Ogryzlo E.A. Deactivation of O2(A3X+) by O2, O, and Ar // Int. J. Chem. Kinet. 1980. Vol. 12, № 7. P. 501-508.

79. Kenner R.D., Ogryzlo E.A. Rate constant for the deactivation of O2(A3Xu+) by N2 // Chem. Phys. Lett. 1983. Vol. 103, № 3. P. 209-212.

80. Kenner R.D., Ogryzlo E.A. Quenching of the O2(A, v = 2 ^ X, v = 5) Herzberg I band by O2(a) and O. // Can. J. Phys. 1984. Vol. 62, № 12. P. 1599-1602.

81. Ogryzlo E.A., Shen Y.Q., Wassell P.T. The yield of O2(b1Sg+) in oxygen atom recombination // J. Photochem. 1984. Vol. 25, № 2-4. P. 389-398.

82. Mack J.A., Mikulecky K., Wodtke A.M. Resonant vibration-vibration energy transfer between highly vibrationally excited O2(X3Xg-, v = 15-26) and CO2, N2O, N2, and O3 // J. Chem. Phys. 1996. Vol. 105, № 10. P. 4105-4116.

83. Jongma R.T., Shi S., Wodtke A.M. Electronic nonadiabaticity in highly vibrationally excited O2(X3Xg-): Spin-orbit coupling between X3Dg- and b1Sg+ // J. Chem. Phys. 1999. Vol. 111, № 6. P. 2588-2594.

84. Dooley P.M. et al. A comparative high-resolution study of predissociation linewidths in the Schumann-Runge bands of O2 // J. Chem. Phys. 1998. Vol. 109, №2 10. P. 3856-3867.

85. Jongma R.T., Wodtke A.M. Fast multiquantum vibrational relaxation of highly vibrationally excited O2 // J. Chem. Phys. 1999. Vol. 111, № 24. P. 1095710963.

86. Park H., Slanger T.G. O2(X,v=8-22) 300 K quenching rate coefficients for O2 and N2, and O2(x) vibrational distribution from 248 nm O3 photodissociation // J. Chem. Phys. 1994. Vol. 100, № 1. P. 287-300.

87. Klatt M. et al. State-specific rate constants for the relaxation of O2(X3Xg-) from vibrational levels v=8 to 11 by collisions with NO2 and O2 // Chem. Phys. Lett. North-Holland, 1994. Vol. 224, № 3-4. P. 253-259.

88. Klatt M. et al. State-specific rate constants for the relaxation of O2(X3Xg-, v = 8-11) in collisions with O2, N2, NO2, CO2, N2O, CH4 and He // J. Chem. Soc. -

114

Faraday Trans. 1996. Vol. 92, № 2. P. 193-199.

89. Hernández R., Toumi R., Clary D.C. State-selected vibrational relaxation rates for highly vibrational excited oxygen molecules Il J. Chem. Phys. 1995. Vol. 102, № 24. P. 9544-9556.

90. Coletti C., Billing G.D. Vibrational energy transfer in molecular oxygen collisions // Chem. Phys. Lett. 2002. Vol. 356, № 1-2. P. 14-22.

91. Johnson R.D., Long G.R., Hudgens J.W. Two photon resonance enhanced multiphoton ionization spectroscopy of gas phase O2(a1Ag) between 305-350 nm II J. Chem. Phys. 1987. Vol. 87, № 4. P. 1977-1981.

92. Ogorzalek Loo R. et al. Multiphoton ionization of O2 X3Dg-, a1Ag, and b1Sg+ via the two-photon resonant nsag, ndag, and ndng Rydberg levels Il J. Chem. Phys. 1989. Vol. 91, № 9. P. 5185-5200.

93. Morrill J.S. et al. The (X2ng) nsag13ng Rydberg states of O2: Spectra, structures and interactions // J. Chem. Phys. 1999. Vol. 111, № 1. P. 173-185.

94. Knutsen K., Dyer M.J., Copeland R.A. Laser double-resonance study of the collisional removal of O2(A3Xu+, v=6, 7, and 9) with O2, N2, CO2, Ar, and He II J. Chem. Phys. 1994. Vol. 101, № 9. P. 7415-7422.

95. Hwang E.S., Copeland R.A. Temperature dependence of the collisional removal of O2(A3Xu+, v = 9) with O2 and N2 II Geophys. Res. Lett. 1997. Vol. 24, № 6. P. 643-646.

96. Wildt J. et al. Laser excitation of the A3£u+, A'3Au and c1S-u states of molecular oxygen // Chem. Phys. 1991. Vol. 156, № 3. P. 497-508.

97. Copeland R.A. et al. Collisional removal of O2(c1S-u, v = 9) by O2, N2, and He // J. Chem. Phys. 1996. Vol. 105, № 23. P. 10349-10355.

98. Kirillov A.S. The calculation of quenching rate coefficients of O2 Herzberg states in collisions with CO2, CO, N2, O2 molecules II Chem. Phys. Lett. 2014. Vol. 592. P. 103-108.

99. Atkinson R. et al. Evaluated kinetic and photochemical data for atmospheric chemistry: Volume IV - Gas phase reactions of organic\newline halogen species II Atmos. Chem. Phys. 2008. Vol. 8, № 15. P. 4141-4496.

115

100. Volynets A. V. et al. Fast quenching of metastable O2(a1Ag) and O2(b1Xg+) molecules by O(3P) atoms at high temperature // Plasma Sources Sci. Technol. IOP Publishing Ltd, 2020. Vol. 29, № 11. P. 115020.

101. Pietanza L.D., Colonna G., Capitelli M. Extended plateaux in the vibrational and electron distribution functions of O2/O reacting plasmas in discharge and postdischarge conditions // Phys. Plasmas. American Institute of Physics Inc., 2020. Vol. 27, № 9. P. 093510.

102. Pelevkin A. V., Sharipov A.S. Interaction of CH4 with Electronically Excited O2: Ab Initio Potential Energy Surfaces and Reaction Kinetics // Plasma Chem. Plasma Process. Springer New York LLC, 2019. Vol. 39, № 6. P. 1533-1558.

103. Pichugin S.Y., Heaven M.C. A pared-down gas-phase kinetics for the chemical oxygen-iodine laser medium // Chem. Phys. North-Holland, 2013. Vol. 425. P. 80-90.

104. Zagidullin M. V. et al. O2(b%+) quenching by O2, CO2, H2O, and N2 at temperatures of 300-800K // J. Phys. Chem. A. American Chemical Society, 2017. Vol. 121, № 39. P. 4343-4348.

105. Khvatov N.A. et al. Product channels of the reactions of O2(b1Sg+) // Chem. Phys. Elsevier B.V., 2019. Vol. 521. P. 85-91.

106. Knickelbein M.B. et al. Energy transfer kinetics of singlet molecular oxygen: The deactivation channel for O2(b1Sg+) // The Journal of Chemical Physics. 1987. Vol. 87, № 4. P. 2392-2393.

107. Kalogerakis K.S., Copeland R.A., Slanger T.G. Collisional removal of O2(b1Sg+, v= 2,3) // J. Chem. Phys. 2002. Vol. 116, № 12. P. 4877-4885.

108. Pejakovic D.A. et al. Collisional Removal ofO2(b%+,u=1) by O(3P) // Chem. Phys. Lett. North-Holland, 2005. Vol. 403, № 4-6. P. 372-377.

109. Pejakovic D.A. et al. Collisional removal of O2(b1Xg+, u =1) by O2 at thermospheric temperatures // J. Geophys. Res. Sp. Phys. 2005. Vol. 110, № A3. P. A03308.

110. Pejakovi D.A. et al. Collisional relaxation of O2(X3Dg-, v = 1) and O2(a1Ag, v = 1) by atmospherically relevant species // J. Chem. Phys. American Institute of

116

PhysicsAIP, 2011. Vol. 135, № 9. P. 94309.

111. Slanger T.G. et al. Laboratory Studies of Vibrational Excitation in O2(a1 Ag, v) Involving O2, N2, and CO2 // J. Phys. Chem. A. American Chemical Society, 2018. Vol. 122, № 41. P. 8114-8125.

112. Torbin A.P. et al. Collisional relaxation of O2(a1 A, и = 1, 2, 3) by CO2 // Chem. Phys. Lett. 2018. Vol. 691. P. 456-461.

113. Торбин А.П. Экспериментальные установки и методы для измерения кинетических констант процессов с участием электронно- и колебательно-возбужденных молекул кислорода и озона и электронно-возбужденных атомов рубидия. Дис. ... физ.-мат. наук, - Самара, 2018.

114. Kirillov A.S. Calculation of rate coefficients for the interaction of singlet and triplet vibrationally excited oxygen // Quantum Electron. 2012. Vol. 42, № 7. P. 653-658.

115. Kirillov A.S. The calculations of quenching rate coefficients of O2(b1Xg+, v) in collisions with O2, N2, CO, CO2 molecules // Chem. Phys. North-Holland, 2013. Vol. 410. P. 103-108.

116. Jichun Shi, Barker J.R. Odd oxygen formation in the laser irradiation of O2 at 248 nm: evidence for reactions of O2 in the Herzberg States with ground state O2 // J. Geophys. Res. 1992. Vol. 97, № D12.

117. Slanger T.G., Copeland R.A. O2 Herzberg state a possible source of N2O // SRI Proj. PYU 1205, Contract No. NAG2-1022, MP 97-034, 1997.

118. Azyazov V.N., Pichugin S.Y., Heaven M.C. On the dissociation of I2 by O2 (a1 A): Pathways involving the excited species I2(A'3n(2u), A3n(1u)), I2(X1,v), and O2(a1A,v) // J. Chem. Phys. American Institute of Physics, 2009. Vol. 130, № 10. P. 104306.

119. Richardson R.J. et al. An efficient singlet oxygen generator for chemically pumped iodine lasers // J. Appl. Phys. 1981. Vol. 52, № 8. P. 4962-4969.

120. Azyazov V.N. et al. Luminescence of the oxygen dimole at the output of a chemical singlet-oxygen generator // Quantum Electron. 1999. Vol. 29, № 9. P. 767771.

121. Antonov I.O., Azyazov V.N., Ufimtsev N.I. Experimental and theoretical study of distribution of O2 molecules over vibrational levels in O2(a1Ag)-I mixture // J. Chem. Phys. American Institute of Physics, 2003. Vol. 119, № 20. P. 1063810646.

122. Antonov I.O. et al. Detection of vibrationally excited O2 in O2(a1Ag)-I mixture // Chem. Phys. Lett. North-Holland, 2003. Vol. 376, № 1-2. P. 168-173.

123. Azyazov V.N. et al. Detection of vibrationally excited O2 in the active medium of a chemical oxygen-iodine laser // Kvantovaya Elektron. 2003. Vol. 33, № 9. P. 811-817.

124. Bloemink H.I., Copeland R.A., Slanger T.G. Collisional removal of O2(b1Sg+,v=1,2) by O2, N2, and CO2 // J. Chem. Phys. 1998. Vol. 109, № 11. P. 4237-4245.

125. Lopez-Puertas M. et al. Non-local thermodynamic equilibrium model for H2O 6.3 and 2.7- ^m bands in the middle atmosphere // J. Geophys. Res. 1995. Vol. 100, № D5. P. 9131-9147.

126. Huestis D.L. Vibrational energy transfer and relaxation in O2 and H2O // J. Phys. Chem. A. American Chemical Society, 2006. Vol. 110, № 21. P. 6638-6642.

127. Azyazov V.N. et al. O2(a1A) quenching in the O/O2/O3 system // Chem. Phys. Lett. North-Holland, 2009. Vol. 482, № 1-3. P. 56-61.

128. Rawlins W.T., Caledonia G.E., Armstrong R.A. Dynamics of vibrationally excited ozone formed by three-body recombination. II. Kinetics and mechanism // J. Chem. Phys. 1987. Vol. 87, № 9. P. 5209-5221.

129. Steinfeld J.I., Adler golden S.M., Gallagher J.W. Critical Survey of Data on the Spectroscopy and Kinetics of Ozone in the Mesosphere and Thermosphere // J. Phys. Chem. Ref. Data. American Institute of Physics for the National Institute of Standards and Technology, 1987. Vol. 16, № 4. P. 911-951.

130. West G.A., Weston R.E., Flynn G.W. The influence of reactant vibrational excitation on the O(3P) + O3 bimolecular reaction rate // Chem. Phys. Lett. North-Holland, 1978. Vol. 56, № 3. P. 429-433.

131. Першин А.А. и др. Эффект неполного восстановления озона в

118

присутствии активных форм кислорода // Краткие сообщения по физике ФИАН. 2015. Т. 12. С. 74-82.

132. Lawrence G.M., Barth C.A., Argabright V. Excitation of the venus night airglow // Science (80-. ). 1977. Vol. 195, № 4278. P. 573-574.

133. Slanger T.G. Generation of Ü2(c1Su-, C3Au, A3Zu+) from oxygen atom recombination // J. Chem. Phys. 1978. Vol. 69, № 11. P. 4779-4791.

134. Kenner R.D., Ogryzlo E.A., Turley S. On the excitation of the night airglow on Earth, Venus and Mars // J. Photochem. 1979. Vol. 10, № 2. P. 199-204.

135. Greer R.G.H. et al. ETON 1: A data base pertinent to the study of energy transfer in the oxygen nightglow // Planet. Space Sci. 1986. Vol. 34, № 9. P. 771788.

136. Slanger T.G. et al. The Venus nightglow: Ground-based observations and chemical mechanisms // Icarus. 2006. Vol. 182, № 1. P. 1-9.

137. Muñoz A.G. et al. Visible and near-infrared nightglow of molecular oxygen in the atmosphere of Venus // J. Geophys. Res. E Planets. 2009. Vol. 114, № 12.

138. Slanger T.G., Cosby P.C., Huestis D.L. A new O2 band system: The c1Su--b1Zg+ transition in the terrestrial nightglow // J. Geophys. Res. Sp. Phys. 2003. Vol. 108, № A2.

139. Cosby P.C. et al. High-resolution terrestrial nightglow emission line atlas from UVES/VLT: Positions, intensities, and identifications for 2808 lines at 3141043 nm // J. Geophys. Res. Sp. Phys. 2006. Vol. 111, № 12.

140. Piccioni G. et al. Near-IR oxygen nightglow observed by VIRTIS in the Venus upper atmosphere // J. Geophys. Res. E Planets. 2009. Vol. 114, № 5.

141. Crisp D. Ground-based near-infrared observations of the Venus nightside: 1.27-^m O2(a1Ag) airglow from the upper atmosphere // J. Geophys. Res. E Planets. 1996. Vol. 101, № E2. P. 4577-4593.

142. Ohtsuki S. et al. Distributions of the Venus 1.27-^m O2 airglow and rotational temperature // Planet. Space Sci. 2008. Vol. 56, № 10. P. 1391-1398.

143. Bailey J. et al. The temperature of the Venus mesosphere from O2(a1Ag) airglow observations // Icarus. 2008. Vol. 197, № 1. P. 247-259.

119

144. Krasnopolsky V.A. Venus night airglow: Ground-based detection of OH, observations of O2 emissions, and photochemical model // Icarus. 2010. Vol. 207, № 1. P. 17-27.

145. Slanger T.G. et al. Discovery of the atomic oxygen green line in the venus night airglow // Science (80-. ). 2001. Vol. 291, № 5503. P. 463-465.

146. Piccioni G. et al. First detection of hydroxyl in the atmosphere of Venus // Astron. Astrophys. 2008. Vol. 483, № 3.

147. Brasseur G., Solomon S. Aeronomy of the middle atmosphere: chemistry and physics of the stratosphere and mesosphere. // Aeronomy of the middle atmosphere: chemistry and physics of the stratosphere and mesosphere. 1984.

148. Knowles P.J., Werner H.J. An efficient second-order MC SCF method for long configuration expansions // Chem. Phys. Lett. 1985. Vol. 115, № 3. P. 259267.

149. Werner H.J., Knowles P.J. A second order multiconfiguration SCF procedure with optimum convergence // J. Chem. Phys. 1985. Vol. 82, № 11. P. 5053-5063.

150. Werner H.J. Third-order multireference perturbation theory The CASPT3 method // Mol. Phys. 1996. Vol. 89, № 2. P. 645-661.

151. Celani P., Werner H.J. Multireference perturbation theory for large restricted and selected active space reference wave functions // J. Chem. Phys. 2000. Vol. 112, № 13. P. 5546-5557.

152. Wildt J. et al. The collision-induced radiation of O2(a1 Ag) // Chem. Phys. 1989. Vol. 139, № 2-3. P. 401-407.

153. Krasnovskii A.A. Photosensitized luminescence of singlet oxygen in solution // Biophysics (Oxf). 1976. Vol. 21, № 4. P. 770-771.

154. Wildt J. et al. Collision-induced emission of O2(a1 Ag ^ X3Dg-) in the gas phase // Chem. Phys. North-Holland, 1992. Vol. 159, № 1. P. 127-140.

155. Hidemori T. et al. Intensity enhancement of weak O2(a1Ag ^ X3Dg-) emission at 1270 nm by collisions with foreign gases // J. Phys. Chem. A. 2012. Vol. 116, № 9. P. 2032-2038.

156. Blickensderfer R.P., Ewing G.E. Collision-induced absorption spectrum of

120

gaseous oxygen at low temperatures and pressures. II. The simultaneous transitions 3!g"+3Ig" and 1Ag+1Zg^3Zg-+3Zg" // J. Chem. Phys. 1969. Vol. 51, № 12. P. 5284-5289.

157. Fraser G.T., Lafferty W.J. The 1.27-^m O2 continuum absorption in O2/CO2 mixtures // J. Geophys. Res. Atmos. 2001. Vol. 106, № D23. P. 31749-31753.

158. Badger R.M., Wright A.C., Whitlock R.F. Absolute intensities of the discrete and continuous absorption bands of oxygen gas at 1.26 and 1.065 ^m and the radiative lifetime of the 1Ag state of oxygen // J. Chem. Phys. 1965. Vol. 43, № 12. P. 4345-4350.

159. Vigasin A.A. On the nature of collision-induced absorption in gaseous homonuclear diatomics // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. Pergamon, 1996. Vol. 56, № 3. P. 409-422.

160. Bregnh0j M. et al. Singlet Oxygen Photophysics in Liquid Solvents: Converging on a Unified Picture // Acc. Chem. Res. 2017. Vol. 50, № 8. P. 19201927.

161. Schweitzer C., Schmidt R. Physical mechanisms of generation and deactivation of singlet oxygen // Chem. Rev. 2003. Vol. 103, № 5. P. 1685-1757.

162. Minaev B.F. Solvent induced emission of molecular 1Ag oxygen // J. Mol. Struct. THEOCHEM. 1989. Vol. 183, № 3-4. P. 207-214.

163. Minaev B.F., Agren H. Collision-induced b1Sg+-a1Ag, b1Sg+-X3Sg- and a1Ag-X3Dg- transition probabilities in molecular oxygen // J. Chem. Soc. - Faraday Trans. 1997. Vol. 93, № 13. P. 2231-2239.

164. Zagidullin M. V. et al. Luminescence of the (O2(a1Ag))2 collisional complex in the temperature range of 90-315 K: Experiment and theory // J. Chem. Phys. 2015. Vol. 143, № 24. P. 244315.

165. Tajti A., Lendvay G., Szalay P.G. Dimol Emission of Oxygen Made Possible by Repulsive Interaction // J. Phys. Chem. Lett. 2017. Vol. 8, № 14. P. 3356-3361.

166. Hild M., Schmidt R. The Mechanism of the Collision-Induced Enhancement of the a1Ag ^ X3Dg- and b1Sg+ ^ a1Ag Radiative Transitions of O2 // J. Phys. Chem. A. 1999. Vol. 103, № 31. P. 6091-6096.

167. Karman T. et al. O2-O2 and O2-N2 collision-induced absorption mechanisms unravelled // Nat. Chem. 2018. Vol. 10, № 5. P. 549-554.

168. Fink E.H. et al. Collision-induced emission of O2(b1Xg+ ^ a1Ag) in the gas phase // Int. J. Quantum Chem. 1991. Vol. 39, № 3. P. 287-298.

169. Schmidt R., Bodesheim M. Collision-induced radiative transitions b1Sg+ ^ a1Ag, b%+ ^ X3Sg-, and a1Ag ^ X3Xg- of O2 // J. Phys. Chem. 1995. Vol. 99, № 43. P. 15919-15924.

170. Pejakovic D.A. et al. Laboratory determination of the rate coefficient for three-body recombination of oxygen atoms in nitrogen // J. Geophys. Res. Sp. Phys. 2008. Vol. 113, № 4.

171. Minaev B.F., Panchenko A.A. New Aspects of the Airglow Problem and Reactivity of the Dioxygen Quintet O2(5ng) State in the MLT Region as Predicted by DFT Calculations // J. Phys. Chem. A. American Chemical Society, 2020. Vol. 124, № 46. P. 9638-9655.

172. Yankovsky V., Vorobeva E. Model of daytime oxygen emissions in the mesopause region and above: A review and new results // Atmosphere (Basel). 2020. Vol. 11, № 1.

173. Sparks R.K. et al. Ozone photolysis: A determination of the electronic and vibrational state distributions of primary products // J. Chem. Phys. American Institute of Physics, 1980. Vol. 72, № 2. P. 1401-1402.

174. Smith G.P., Robertson R. Temperature dependence of oxygen atom recombination in nitrogen after ozone photolysis // Chem. Phys. Lett. 2008. Vol. 458, № 1-3. P. 6-10.

175. Menard J., Doyennette L., Menard-Bourcin F. Vibrational relaxation of ozone in O3-O2 and O3-N2 gas mixtures from infrared double-resonance measurements in the 200-300 K temperature range // J. Chem. Phys. American Institute of Physics, 1992. Vol. 96, № 8. P. 5773-5780.

176. Rosen D.I., Cool T.A. Vibrational deactivation of O3(101) molecules in gas mixtures // J. Chem. Phys. American Institute of Physics, 1973. Vol. 59, № 11. P. 6097-6103.

177. Pershin A.A. et al. Incomplete ozone recovery effect in the presence of active oxygen species // Bull. Lebedev Phys. Inst. 2016. Vol. 43, № 1. P. 20-25.

178. Kurylo M.J. et al. Infra-red laser enhanced reactions: chemistry of vibrationally excited O3 with NO and O2(1A) // J. Photochem. Elsevier, 1974. Vol. 3, № 1. P. 71-87.

179. Tellinghuisen J., Phillips L.F. Kinetics of I2 following photolysis at 1930 Â: Temperature dependence of A'-state quenching // J. Phys. Chem. 1986. Vol. 90, № 21. P. 5108-5120.

180. Zagidullin M. V. et al. Diagnostics of an O2(1A) generator using multichannel recording of oxygen emission spectra // Opt. Spectrosc. (English Transl. Opt. i Spektrosk. 2008. Vol. 105, № 2. P. 202-207.

181. Billington A.P., Borrell P., Rich N.H. Low-temperature spectroscopic measurements of the "dimol" transitions of singlet molecular oxygen [O2(a1 Ag)] // J. Chem. Soc. Faraday Trans. 2 Mol. Chem. Phys. 1988. Vol. 84, № 6. P. 727-735.

182. Tiedje H.F. et al. Cavity ring-down spectroscopy of transient O2-O2 dimers // Can. J. Phys. 2001. Vol. 79, № 4. P. 773-781.

183. Naus H., Ubachs W. Visible absorption bands of the (O2)2 collision complex at pressures below 760 Torr // Appl. Opt. 1999. Vol. 38, № 15. P. 3423.

184. NIST Chemical Kinetics Database, Ver. 7.0, 2003 [Electronic resource].

185. Werner H.J., Knowles P.J. An efficient internally contracted multiconfiguration-reference configuration interaction method // J. Chem. Phys. 1988. Vol. 89, № 9. P. 5803-5814.

186. Knowles P.J., Werner H.J. An efficient method for the evaluation of coupling coefficients in configuration interaction calculations // Chem. Phys. Lett. 1988. Vol. 145, № 6. P. 514-522.

187. Werner H.J. et al. Molpro: A general-purpose quantum chemistry program package // Wiley Interdiscip. Rev. Comput. Mol. Sci. 2012. Vol. 2, № 2. P. 242253.

188. Spielfiedel A. et al. Ab initio calculation of the dipole transition moment and band oscillator strengths of the CO (A-X) transition // Astron. Astrophys. 1999. Vol.

123

346, № 2. P. 699-704.

189. Mebel A.M., Hayashi M., Lin S.H. Ab initio calculations of vibronic coupling. Applications to symmetry-forbidden vibronic spectra and internal conversion in ethylene // Chem. Phys. Lett. 1997. Vol. 274, № 1-3. P. 281-292.

190. Baulch D.L. et al. Evaluated kinetic data for combustion modeling: Supplement II // J. Phys. Chem. Ref. Data. American Institute of Physics Inc., 2005. Vol. 34, № 3. P. 757-1397.