The air-broadened, near-infrared CO2 line shape in the spectrally isolated regime: Evidence of simultaneous Dicke narrowing and speed dependence

Journal of Chemical Physics

Volumn 135, Issue 6, 2011, Pages

  Long, David A ^a   Bielska, Katarzyna ^b   Lisak, Daniel ^b   Havey, Daniel K ^c   Okumura, Mitchio ^a   Miller, Charles E ^d   Hodges, Joseph T ^e  

^a California Institute of Technology   (United States)

^b NICOLAUS COPERNICUS UNIVERSITY   (Poland)

^c JAMES MADISON UNIVERSITY   (United States)

^d CALIFORNIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

^e NATIONAL INSTITUTE OF STANDARDS AND TECHNOLOGY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AIR-BROADENING; CAVITY RING-DOWN SPECTROSCOPY; COLLISIONAL BROADENING; COLLISIONAL NARROWING; DICKE NARROWING; HIGH SENSITIVITY; INSTRUMENTAL NOISE; LINE PROFILES; LINE SHAPE; LINE SHAPE PARAMETERS; LINE-NARROWING; MIXING RATIOS; NEAR INFRARED; PRESSURE RANGES; SPEED DEPENDENCE; WAVELENGTH RANGES;

CARBON DIOXIDE;

CARBON DIOXIDE;

AIR; ARTICLE; CHEMISTRY; FACTUAL DATABASE; NEAR INFRARED SPECTROSCOPY; PRESSURE; STATISTICS; THEORETICAL MODEL;

AIR; CARBON DIOXIDE; DATABASES, FACTUAL; MODELS, THEORETICAL; PRESSURE; SPECTROSCOPY, NEAR-INFRARED;

EID: 80051863278     PISSN: 00219606     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.3624527     Document Type: Article

References (65)

1. D. Crisp, R. M. Atlas, F. M. Breon, L. R. Brown, J. P. Burrows, P. Ciais, B. J. Connor, S. C. Doney, I. Y. Fung, D. J. Jacob, C. E. Miller, D. O'Brien, S. Pawson, J. T. Randerson, P. Rayner, R. J. Salawitch, S. P. Sander, B. Sen, G. L. Stephens, P. P. Tans, G. C. Toon, P. O. Wennberg, S. C. Wofsy, Y. L. Yung, Z. Kuang, B. Chudasama, G. Sprague, B. Weiss, R. Pollock, D. Kenyon, and S. Schroll, in Trace Constituents in the Troposphere and Lower Stratosphere (Pergamon-Elsevier Science Ltd., Kidlington, 2004), vol. 34.
2. C. E. Miller, D. Crisp, P. L. DeCola, S. C. Olsen, J. T. Randerson, A. M. Michalak, A. Alkhaled, P. Rayner, D. J. Jacob, P. Suntharalingam, D. B. A. Jones, A. S. Denning, M. E. Nicholls, S. C. Doney, S. Pawson, H. Boesch, B. J. Connor, I. Y. Fung, D. O'Brien, R. J. Salawitch, S. P. Sander, B. Sen, P. Tans, G. C. Toon, P. O. Wennberg, S. C. Wofsy, Y. L. Yung, and R. M. Law, J. Geophys. Res., Atmos. 112 (D10), D10314, doi: 10.1029/2006JD007659 (2007).
3. C. E. Miller, L. R. Brown, R. A. Toth, D. C. Benner, and V. M. Devi, C. R. Phys. 6 (8), 876 (2005). 10.1016/j.crhy.2005.09.005 (Pubitemid 41671319)
4. G. Ehret, C. Kiemle, M. Wirth, A. Amediek, A. Fix, and S. Houweling, Appl. Phys. B 90 (3-4), 593 (2008). 10.1007/s00340-007-2892-3
5. J. B. Abshire, H. Riris, G. R. Allan, C. J. Weaver, J. P. Mao, X. L. Sun, W. E. Hasselbrack, S. R. Kawa, and S. Biraud, Tellus B 62 (5), 770 (2010). 10.1111/j.1600-0889.2010.00502.x
6. R. T. Menzies and D. M. Tratt, Appl. Opt. 42 (33), 6569 (2003). 10.1364/AO.42.006569
7. F. Gibert, P. H. Flamant, J. Cuesta, and D. Bruneau, J. Atmos. Ocean. Technol. 25 (9), 1477 (2008). 10.1175/2008JTECHA1070.1
8. F. Gibert, L. Joly, I. Xueref-Remy, M. Schmidt, A. Royer, P. H. Flamant, M. Ramonet, B. Parvitte, G. Durry, and V. Zeninari, Spectroc. Acta A 71 (5), 1914 (2009). 10.1016/j.saa.2008.07.010
9. G. D. Spiers, R. T. Menzies, J. Jacob, L. E. Christensen, M. W. Phillips, Y. H. Choi, and E. V. Browell, Appl. Opt. 50 (14), 2098 (2011). 10.1364/AO.50.002098
10. S. R. Kawa, J. Mao, J. B. Abshire, G. J. Collatz, X. Sun, and C. J. Weaver, Tellus B 62 (5), 759 (2010). 10.1111/j.1600-0889.2010.00486.x
11. K. Numata, J. R. Chen, S. T. Wu, J. B. Abshire, and M. A. Krainak, Appl. Opt. 50 (7), 1047 (2011). 10.1364/AO.50.001047
12. C. E. Miller and L. R. Brown, J. Mol. Spectrosc. 228 (2), 329 (2004). 10.1016/j.jms.2003.11.001
13. R. A. Toth, L. R. Brown, C. E. Miller, V. M. Devi, and D. C. Benner, J. Mol. Spectrosc. 239 (2), 221 (2006). 10.1016/j.jms.2006.08.001 (Pubitemid 44693551)
14. R. A. Toth, L. R. Brown, C. E. Miller, V. M. Devi, and D. C. Benner, J. Mol. Spectrosc. 239 (2), 243 (2006). 10.1016/j.jms.2006.08.003 (Pubitemid 44693552)
15. R. A. Toth, C. E. Miller, V. M. Devi, D. C. Benner, and L. R. Brown, J. Mol. Spectrosc. 246 (2), 133 (2007). 10.1016/j.jms.2007.09.005 (Pubitemid 350137380)
16. R. A. Toth, L. R. Brown, C. E. Miller, V. M. Devi, and D. C. Benner, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 109 (6), 906 (2008). 10.1016/j.jqsrt.2007.12. 004
17. V. M. Devi, D. C. Benner, L. R. Brown, C. E. Miller, and R. A. Toth, J. Mol. Spectrosc. 245 (1), 52 (2007). 10.1016/j.jms.2007.05.015 (Pubitemid 47368359)
18. V. M. Devi, D. C. Benner, L. R. Brown, C. E. Miller, and R. A. Toth, J. Mol. Spectrosc. 242 (2), 90 (2007). 10.1016/j.jms.2007.02.018 (Pubitemid 46901133)
19. A. Predoi-Cross, A. Unni, W. Liu, I. Schofield, C. Holladay, A. R. W. McKellar, and D. Hurtmans, J. Mol. Spectrosc. 245 (1), 34 (2007). 10.1016/j.jms.2007.07.004 (Pubitemid 47368364)
20. A. Predoi-Cross, W. Liu, C. Holladay, A. V. Unni, I. Schofield, A. R. W. McKellar, and D. Hurtmans, J. Mol. Spectrosc. 246 (1), 98 (2007). 10.1016/j.jms.2007.08.008 (Pubitemid 47600250)
21. T. Hikida, K. M. T. Yamada, M. Fukabori, T. Aoki, and T. Watanabe, J. Mol. Spectrosc. 232 (2), 202 (2005). 10.1016/j.jms.2005.04.009 (Pubitemid 40952708)
22. T. Hikida and K. M. T. Yamada, J. Mol. Spectrosc. 239 (2), 154 (2006). 10.1016/j.jms.2006.07.001 (Pubitemid 44693545)
23. I. Pouchet, V. Zeninari, B. Parvitte, and G. Durry, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 83 (3-4), 619 (2004). 10.1016/S0022-4073(03)00108-0
24. S. Nakamichi, Y. Kawaguchi, H. Fukuda, S. Enami, S. Hashimoto, M. Kawasaki, T. Umekawa, I. Morino, H. Suto, and G. Inoue, Phys. Chem. Chem. Phys. 8 (3), 364 (2006). 10.1039/b511772k
25. B. V. Perevalov, A. Campargue, B. Gao, S. Kassi, S. A. Tashkun, and V. I. Perevalov, J. Mol. Spectrosc. 252 (2), 190 (2008). 10.1016/j.jms.2008.08.006
26. B. V. Perevalov, S. Kassi, V. I. Perevalov, S. A. Tashkun, and A. Campargue, J. Mol. Spectrosc. 252 (2), 143 (2008). 10.1016/j.jms.2008.06.012
27. G. Casa, R. Wehr, A. Castrillo, E. Fasci, and L. Gianfrani, J. Chem. Phys. 130 (18), 184306 (2009). 10.1063/1.3125965
28. L. Joly, F. Gibert, B. Grouiez, A. Grossel, B. Parvitte, G. Durry, and V. Zeninari, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 109 (3), 426 (2008). 10.1016/j.jqsrt.2007.06.003 (Pubitemid 350048509)
29. Z. Majcherova, P. Macko, D. Romanini, V. I. Perevalov, S. A. Tashkun, J. L. Teffo, and A. Campargue, J. Mol. Spectrosc. 230 (1), 1 (2005). 10.1016/j.jms.2004.09.011 (Pubitemid 40178180)
30. A. Predoi-Cross, A. R. W. McKellar, D. C. Benner, V. M. Devi, R. R. Gamache, C. E. Miller, R. A. Toth, and L. R. Brown, Can. J. Phys. 87 (5), 517 (2009). 10.1139/P08-137
31. L. Galatry, Phys. Rev. 122 (4), 1218 (1961). 10.1103/PhysRev.122.1218
32. M. Nelkin and A. Ghatak, Phys. Rev. 135 (1A), A4 (1964). 10.1103/PhysRev.135.A4
33. S. G. Rautian and I. I. Sobelman, Sov. Phys. Usp. 9 (5), 701 (1967). 10.1070/PU1967v009n05ABEH003212
34. P. R. Berman, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 12 (9), 1331 (1972). 10.1016/0022-4073(72)90189-6
35. P. L. Varghese and R. K. Hanson, Appl. Opt. 23 (14), 2376 (1984). 10.1364/AO.23.002376
36. D. J. Robichaud, J. T. Hodges, L. R. Brown, D. Lisak, P. Maslowski, L. Y. Yeung, M. Okumura, and C. E. Miller, J. Mol. Spectrosc. 248 (1), 1 (2008). 10.1016/j.jms.2007.10.010
37. D. A. Long, D. K. Havey, M. Okumura, C. E. Miller, and J. T. Hodges, Phys. Rev. A 81 (6), 064502 (2010). 10.1103/PhysRevA.81.064502
38. D. A. Long, D. K. Havey, M. Okumura, C. E. Miller, and J. T. Hodges, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 111 (14), 2021 (2010). 10.1016/j.jqsrt.2010. 05.011
39. D. A. Long, D. K. Havey, M. Okumura, H. M. Pickett, C. E. Miller, and J. T. Hodges, Phys. Rev. A 80, 042513 (2009). 10.1103/PhysRevA.80.042513
40. D. K. Havey, D. A. Long, M. Okumura, C. E. Miller, and J. T. Hodges, Chem. Phys. Lett. 483 (1-3), 49 (2009). 10.1016/j.cplett.2009.10.067
41. D. Lisak, J. T. Hodges, and R. Ciurylo, Phys. Rev. A 73 (1), 012507 (2006). 10.1103/PhysRevA.73.012507 (Pubitemid 43270015)
42. D. J. Robichaud, L. Y. Yeung, D. A. Long, M. Okumura, D. K. Havey, J. T. Hodges, C. E. Miller, and L. R. Brown, J. Phys. Chem. A 113, 13089 (2009). 10.1021/jp901127h
43. D. A. Long, D. K. Havey, S. S. Yu, M. Okumura, C. E. Miller, and J. T. Hodges, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. (in press). 10.1016/j.jqsrt.2011. 07.002
44. D. Lisak, P. Maslowski, A. Cygan, K. Bielska, S. Wojtewicz, M. Piwinski, J. T. Hodges, R. S. Trawinski, and R. Ciurylo, Phys. Rev. A 81 (4), 042504 (2010). 10.1103/PhysRevA.81.042504
45. D. C. Benner, C. P. Rinsland, V. M. Devi, M. A. H. Smith, and D. Atkins, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 53 (6), 705 (1995). 10.1016/0022-4073(95) 00015-D
46. D. Lisak, D. K. Havey, and J. T. Hodges, Phys. Rev. A 79 (5), 052507 (2009). 10.1103/PhysRevA.79.052507
47. J. T. Hodges, H. P. Layer, W. W. Miller, and G. E. Scace, Rev. Sci. Instrum. 75 (4), 849 (2004). 10.1063/1.1666984
48. J. T. Hodges and R. Ciurylo, Rev. Sci. Instrum. 76 (2), 023112 (2005). 10.1063/1.1850633 (Pubitemid 40238183)
49. D. A. Long, M. Okumura, C. E. Miller, and J. T. Hodges, Appl. Phys. B (in press). 10.1007/s00340-011-4518-z
50. D. J. Robichaud, J. T. Hodges, P. Maslowski, L. Y. Yeung, M. Okumura, C. E. Miller, and L. R. Brown, J. Mol. Spectrosc. 251 (1-2), 27 (2008). 10.1016/j.jms.2007.12.008
51. L. S. Rothman, I. E. Gordon, A. Barbe, D. C. Benner, P. F. Bernath, M. Birk, V. Boudon, L. R. Brown, A. Campargue, J. P. Champion, K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, S. Fally, J. M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, D. Jacquemart, I. Kleiner, N. Lacome, W. J. Lafferty, J. Y. Mandin, S. T. Massie, S. N. Mikhailenko, C. E. Miller, N. Moazzen-Ahmadi, O. V. Naumenko, A. V. Nikitin, J. Orphal, V. I. Perevalov, A. Perrin, A. Predoi-Cross, C. P. Rinsland, M. Rotger, M. Simeckov, M. A. H. Smith, K. Sung, S. A. Tashkun, J. Tennyson, R. A. Toth, A. C. Vandaele, and J. Vander Auwera, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 110 (9-10), 533 (2009). 10.1016/j.jqsrt.2009.02.013
52. B. Lance, G. Blanquet, J. Walrand, and J. P. Bouanich, J. Mol. Spectrosc. 185 (2), 262 (1997). 10.1006/jmsp.1997.7385
53. J. M. Hartmann, C. Boulet, and D. Robert, Collisional Effects on Molecular Spectra (Elsevier, Amsterdam, 2008).
54. R. H. Dicke, Phys. Rev. 89 (2), 472 (1953). 10.1103/PhysRev.89.472
55. D. Priem, F. Rohart, J. M. Colmont, G. Wlodarczak, and J. P. Bouanich, J. Mol. Struct. 517, 435 (2000). 10.1016/S0022-2860(99)00268-9 (Pubitemid 30104049)
56. R. Ciurylo, Phys. Rev. A 58 (2), 1029 (1998). 10.1103/PhysRevA.58.1029
57. J. Ward, J. Cooper, and E. W. Smith, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 14 (7), 555 (1974). 10.1016/0022-4073(74)90036-3
58. W. J. Massman, Atmos. Environ. 32 (6), 1111 (1998). 10.1016/S1352- 2310(97)00391-9 (Pubitemid 28236494)
59. J. S. Li, K. Liu, W. J. Zhang, W. D. Chen, and X. M. Gao, J. Mol. Spectrosc. 252 (1), 9 (2008). 10.1016/j.jms.2008.03.018
60. D. Lisak, G. Rusciano, and A. Sasso, J. Mol. Spectrosc. 227 (2), 162 (2004). 10.1016/j.jms.2004.06.006
61. P. Duggan, P. M. Sinclair, A. D. May, and J. R. Drummond, Phys. Rev. A 51 (1), 218 (1995). 10.1103/PhysRevA.51.218
62. J. F. D'Eu, B. Lemoine, and F. Rohart, J. Mol. Spectrosc. 212 (1), 96 (2002). 10.1006/jmsp.2002.8520
63. D. Lisak, G. Rusciano, and A. Sasso, Phys. Rev. A 72 (1), 012503 (2005). 10.1103/PhysRevA.72.012503 (Pubitemid 41492490)
64. P. Duggan, P. M. Sinclair, R. Berman, A. D. May, and J. R. Drummond, J. Mol. Spectrosc. 186 (1), 90 (1997). 10.1006/jmsp.1997.7420
65. D. Robert, J. M. Thuet, J. Bonamy, and S. Temkin, Phys. Rev. A 47 (2), R771 (1993). 10.1103/PhysRevA.47.R771