Содержание 12
1 Введение 14
2 Общая информация о молекуле диоксида хлора и ее изотопологах 16
3 Методы теоретического исследования спектров молекул 21
3.1 Приближение Борна-Оппенгеймера 21
3.2 Элементы теории групп: группа C2v 23
3.3 Эффективный спин-вращательный гамильтониан 25
3.4 Метод комбинационных разностей 30
4 Анализ колебательно-вращательного спектра полосы v3 молекулы
ClO2в районе 700-1650 см-1 33
5 Анализ колебательно-вращательного спектра полосы v1+ v3 молекулы ClO2в районе 1985-2090 см-1 39
6 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 45
6.1 Предпроектный анализ 45
6.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования . 45
6.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения 46
6.1.3 SWOT-анализ 47
6.1.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации .... 49
6.1.5 Методы коммерциализации результатов научно-технического
исследования 50
6.2 Инициация проекта 52
6.3 Планирование управления научно-техническим проектом 54
6.3.1 Иерархическая структура работ проекта 54
6.3.2 План проект 54
6.4 Бюджет научного исследования 57
6.5 План управления коммуникациями проекта 63
6.6 Реестр рисков проекта 63
6.7 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности 64
6.7.1 Оценка абсолютной эффективности исследования . ... 64
6.7.2 Оценка сравнительной эффективности исследования . . 69
7 Социальная ответственность 72
Введение 72
7.1 Производственная безопасность 72
7.1.1 Отклонение показателей микроклимата 72
7.1.2 Превышение уровня шума 74
7.1.3 Повышенный уровень электромагнитных излучений . . . 75
7.1.4 Поражение электрическим током 76
7.1.5 Освещенность 78
7.1.6 Пожарная опасность 81
7.2 Экологическая безопасность 83
7.2.1 Влияние процесса исследования на окружающую среду. . 83
7.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 84
7.3.1 Анализ вероятных ЧС, которые могут возникнуть на рабочем месте при проведении исследований 84
7.3.2 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка порядка действия в случае возникновения ЧС. . 85
8 Заключение 87
9 Список публикаций 88
Список использованных источников 89
Приложение А Ненулевые матричные элементы оператора(2)//с||ин-вращ. 98
Приложение Б Ненулевые матричные элементы оператора(4)//с||ин-вращ. 99
Приложение В Ненулевые матричные элементы оператора(6)//с||ин-вращ. 100
Приложение Г Раздел на иностранном языке 10
Современное состояние технологического развития спектроскопии высокого разрешения позволяет получать высокоточные сведения об энергетических стационарных состояниях молекул. Это, в свою очередь, является источником информации о природе вещества, внутримолекулярных взаимодействий, межатомных расстояниях, углах между связями, энергиях диссоциации, дипольных моментах; полученные спектры позволяют определить качественный и количественный состав смесей веществ, узнать энергетические и геометрические характеристики атомов и молекул, исследовать кинетические параметры и интермедиаты химических реакций и многое другое. Экспериментальная точность увеличилась до возможности получать центры линий отдельных полос с точность до 10-4см-1. Это создает условия для более точного определения фундаментальных характеристик молекул.
Поскольку все многоатомные молекулы обладают по крайней мере одной инфракрасной (ИК) активной колебательной модой, ИК-спектроскопия является универсальным и важным инструментом для исследования молекулярной структуры и динамики. «Высокое разрешение» в данном контексте означает разрешение спектроскопической тонкой структуры, связанной с изменениями вращательных и даже спиновых и сверхтонких квантовых чисел, которые происходят одновременно с первичным колебательным переходом. Достигнув этого уровня разрешения, можно наблюдать все внутренние молекулярные степени свободы в определенных, четко определенных квантовых состояниях.
Все сказанное относится к любому типу молекул, в том числе и к молекулам с асимметричным волчком. Одной из наиболее практически значимых молекул с асимметричным волчком является молекула диоксида хлора и ее изотопологи.
В связи с вышесказанным целью данной работы является изучение тонкой структуры спектров полосы и1 + и3, и3 молекулы диоксида хлора.
Конкретная реализация выше поставленной цели включает в себя решение следующих задач:
- Интерпретация колебательно - вращательного спектра на основе метода комбинационных разностей;
- Определение значений энергий верхних колебательно - вращательных уровней для состояний (ц3=1) и (ц1=ц3=1)
- Определение спектроскопических параметров гамильтониана для корректного описания энергетической структуры каждой из исследуемых полос.
Положение, выносимое на защиту: Было показано, что построение модели, позволяющей воспроизводить спектры высокого разрешения молекул типа асимметричного волчка в несинглетных электронных состояниях (на примере молекулы ClO2в полосах ^3, и1 + ^3), возможно лишь при учёте центробежных эффектов и спин-вращательных взаимодействий шестого порядка малости по вращательным операторам.
Исследованы спектры высокого разрешения полос и1 + и3 и и3 молекулы ClO2. Для анализа использовалась модель эффективного гамильтониана, которая использует эффекты центробежного искажения более высокого порядка как в части вращения, так и в части спин-вращения. Было проинтерпретировано около 2600 спин-вращательных переходов и получено 1049 спин-вращательных энергий колебательного состояния (101) и 4170 переходов, соответствующих 1646 колебательно-вращательных энергий колебательного состояния (001), что при использовании в качестве исходных данных в процедуре подгонки спектроскопических параметров позволило получить 37 эффективных параметра (энергия колебаний, 22 параметра вращательного и центробежного искажения и 12 параметров спин-вращения), которые воспроизводят 1049 начальных значений спин-вращательных энергий с drms= 2, 5 • 10-4см-1колебательного состояния (101) и 1646 спин-вращательных энергий с погрешностью drms= 2,4 • 10-4см-1 колебательного состояния (001).
