含碳自由基和分子离子广泛存在于星际空间、燃烧和低温等离子体等环境中，是许多化学反应的的重要反应中间体，是深入了解相关物理化学过程的关键。本项目利用中红外可调谐半导体激光光谱技术研究l-C3H、CS＋和CH5＋等几种与天体化学密切相关的含碳自由基和分子离子的振动转动光谱和结构特性。通过采用玻璃吸收池音频放电或狭缝喷嘴超声分子束脉冲放电产生，采用速度调制、浓度调制、波长调制和多程吸收等高灵敏光谱技术测量这些瞬态分子的振动转动吸收光谱；通过理论计算和实验数据分析，获取其精确的分子参数，认识其内部结构和动力学规律。

含碳自由基和分子离子广泛存在于星际空间、燃烧和低温等离子体等环境中，是许多化学反应的的重要反应中间体，是深入了解相关物理化学过程的关键。利用玻璃放电吸收池和速度调制技术，我们研究了五种分子离子在基电子态上的振动转动吸收光谱：CS+离子的(1,0), (2,1), (3,2), (4,3)和(5,4)等5个振动带，H2O+和D2O+的v2基频振动带、H3O+的v2(1-←0+)振动带和SO+的(1,0)基频振动带。利用超声分子束脉冲放电和浓度/波长双调制光谱技术，我们和德国科隆大学的Giesen小组合作研究了l-C3H自由基的振动转动光谱和纯转动光谱。我们还研究了超声喷束中的He-N2O和Ne-N2O范德瓦尔斯复合物的振动转动光谱。利用相应的有效哈密顿量，我们对实验测量的光谱进行了标识和拟合，精确确定了这些分子的振动带头，转动常数和离心畸变常数等分子参数。这些高分辨光谱数据可以为天文观测提供重要的参考依据，还可以用来检验各种高水平的量子化学计算方法和模型。这些研究成果已经发表在J. Mol. Spectrosc.，Chin. Phys. B和Chin. Phys. Lett.等学术刊物上