Blitzlicht-Photolyseanordnung für das Schumann-UV mit hoher Zeitauflösung

Für Photolyseuntersuchungen in der Gasphase wurde eine Blitzlicht-Photolyseanordnung entwickelt, die bei hohen Quantenströmen Bestrahlungen im Vakuum-UV bis zur Grenze der LiF-Durchlässigkeit ermöglicht. Da das Reaktionsgefäß vom Entladungsraum durch eine Reihe von LiF-Fenstern vakuumdicht abgeschlossen ist, können — im Gegensatz zu fensterlosen Anordnungen — reaktionskinetische Untersuchungen durchgeführt werden. Die Photolyselichtblitzdauer beträgt im Quarz-UV 1 bis 2 µsec, d. h. die Zeitauflösung ist bei Drucken von einigen 10-2 Torr etwa gleich der mittleren Stoßzeit.

Zwischen 2000 und 3500 Å werden in ein 61 cm langes Heraluxrohr von 36 mm Durchmesser bei 1440 Wsec 1 · 1019 Quanten/Entladung und in ein mit LiF-Fenstern versehenes, 76 cm langes Rohr bei 1870 Wsec unterhalb 1340 Å etwa 5 · 1017 Quanten/Entladung emittiert. Die Entladungsenergie kann bei gleichbleibender Blitzdauer auf mehrere kWsec gesteigert werden.

The Indian Ocean experiment: widespread air pollution from South and Southeast Asia

The Indian Ocean Experiment (INDOEX) was an international, multiplatform field campaign to measure long-range transport of air pollution from South and Southeast Asia toward the Indian Ocean during the dry monsoon season in January to March 1999. Surprisingly high pollution levels were observed over the entire northern Indian Ocean toward the Intertropical Convergence Zone at about 6 degrees S. We show that agricultural burning and especially biofuel use enhance carbon monoxide concentrations. Fossil fuel combustion and biomass burning cause a high aerosol loading. The growing pollution in this region gives rise to extensive air quality degradation with local, regional, and global implications, including a reduction of the oxidizing power of the atmosphere.

Photochemical oxidants: state of the science

Atmospheric photochemical processes resulting in the production of tropospheric ozone (O(3)) and other oxidants are described. The spatial and temporal variabilities in the occurrence of surface level oxidants and their relationships to air pollution meteorology are discussed. Models of photooxidant formation are reviewed in the context of control strategies and comparisons are provided of the air concentrations of O(3) at select geographic locations around the world. This overall oxidant (O(3)) climatology is coupled to human health and ecological effects. The discussion of the effects includes both acute and chronic responses, mechanisms of action, human epidemiological and plant population studies and briefly, efforts to establish cause-effect relationships through numerical modeling. A short synopsis is provided of the interactive effects of O(3) with other abiotic and biotic factors. The overall emphasis of the paper is on identifying the current uncertainties and gaps in our understanding of the state of the science and some suggestions as to how they may be addressed.

Measurement of water vapor in the stratosphere by photodissociation with Ly alpha (1216 A) light

Photodissociation of polyatomic molecules by vacuum-uv light often results in the formation of electronically excited diatomic molecular fragments. Based on this, instruments that measure mixing ratios or densities of selected polyatomic species in the stratosphere and higher troposphere can be constructed. This is demonstrated by an instrument to detect and measure stratospheric water mixing ratios utilizing H(2)O photodissociation by Ly alpha (1216 A) light and detecting OH(A(2)J(+)X(2)Pi) emission. Also, detectors for H(2)O(2), HNO(3), and NO(2) are discussed.

Determination of the line shapes of atomic nitrogen resonance lines by magnetic scans

A technique is given for calibrating an atomic nitrogen resonance lamp for use in determining column densities of atoms in specific states. A discharge lamp emitting the NI multiplets at 1200 A and 1493 A is studied by obtaining absorption by atoms in a magnetic field (0-2.5 T). This magnetic scanning technique enables the determination of the absorbing atom column density, and an empirical curve of growth is obtained because the atomic f-value is known. Thus, the calibrated lamp can be used in the determination of atomic column densities.

Untersuchung von Photodissoziationen des PH3 im Quarz-UV durch absorptionsspektroskopische Blitzlichtphotolyse

Mittels einer schnellen Blitzlichtphotolyseanordnung wurden Photodissoziationen des PH3 im Quarz-UV durch absorptionsspektrographischen Nachweis der PH- und PH2-Radikale untersucht. Das PH3-Molekül besitzt oberhalb 1950 A die beiden Dissoziationsmöglichkeiten

PH3+h v → PH2* + H, (1)

PH3+h v → PH* + H2. (2)

Die Absorptionsintensitäten der Radikalspektren nehmen bei niedrigen PH3-Drucken (einige Zehntel Torr) innerhalb der ersten Mikrosekunden nach dem Photolyseblitz bei Zugabe von Fremdgasen (H2, N2, Ar, CO2) mit dem Fremdgasdruck stark zu; die Zunahme ist beim PH-Spektrum von der Art der Zusatzgase abhängig. Diese Abhängigkeiten werden dadurch erklärt, daß die PH- und PH2-Radikale größtenteils (> 90% bzw. > 60%) primär entweder schwingungsangeregt in den Elektronengrundzuständen oder in angeregten metastabilen Elektronenzuständen entstehen. Die Desaktivierung der PH2*-Radikale durch die Fremdgase erfordert größenordnungsmäßig 105 Stöße, während zur Desaktivierung der PH*-Radikale wesentlich mehr Stöße notwendig sind. Ohne Zusatzgase reagieren die angeregten Radikale, bevor sie in die Grundzustände gelangen.

In einem weiteren Teil der Arbeit wurde der Absorptionskoeffizient des PH3 oberhalb 1950 Å gemessen und das PH3-Absorptionsspektrum untersucht.