铅等离子体中电子密度随时间演化特性的实验研究

测定了激光诱导铅等离子体中铅原子和离子谱线Ｓｔａｒｋ展宽的时间演化特性以及与缓冲气体压力之间的关系，由此计算机得到了等离子体中电子密度的时间演化特性及其与缓冲气体压力之间的关系。     

大功率MIP中激发温度和电子密度的测定

在假设局部热力学平衡的前提下，分别采用Boltzmann作图法和Saha-Eggert解离平衡计算法测定了大功率微波诱导氮等离子体的激发温度和电子密度。实验结果表明，当选择的元素和光谱线不同、引用的跃迁几率等文献参数不同时，会导致激发温度和电子密度的测定结果明显著不同。     

射频辉光放电氩等离子体诊断分析

为了获得等离子体抛光实验平台中氩等离子体的参数,利用Langmuir单探针与发射光谱法对其进行诊断分析,根据Langmuir探针原理计算了氩等离子体的电子温度与电子密度,采用双谱线相对强度法估算了氩等离子体温度及电子密度.实验结果表明：当射频电源功率在40～120 W时,电子温度随射频电源功率增加而增加,电子温度范围为2.41～5.03eV,等离子体温度随射频电源功率变化不大;两种方法测得的电子密度存在偏差,其随射频电源功率变化的趋势是一致的.     

大功率MIP中激发温度和电子密度的测定

在假设局部热力学平衡的前提下,分别采用Boltzmann作图法和Saha-Eggert解离平衡计算法测定了大功率微波诱导氮等离子体的激发温度和电子密度。实验结果表明,当选择的元素和光谱线不同、引用的跃迁几率等文献参数不同时,会导致激发温度和电子密度的测定结果显著不同。     

高压微波氢等离子体Balmer线系的实验

采用压缩波导反应腔结构和热辅助激发的方式产生了可稳定运行于近一个大气压条件下的微波辉光氢等离子体,通过发射光谱诊断技术测量了连续放电过程中氢Balmer线系的Hα、Hβ、Hγ和Hδ谱线,并分析了谱线强度随气压的变化趋势及其机理.实验结果表明,氢Balmer线系的Hα、Hβ、Hγ和Hδ谱线的强度都有随着气压上升先升高后下降的趋势,等离子体的电子激发温度则是随着气压的升高先降低后趋向于稳定.     

激光诱导Cu等离子体发射光谱特性的实验研究

为研究激光与材料相互作用的机制,获得激光等离子体的状态参数,利用XeCl准分子激光器（308 nm,～200mJ）烧蚀纯铜样品获得等离子体,使用光栅光谱仪获取了激光诱导的纯铜等离子体发射光谱.在局部热力学平衡（LTE）条件下,根据所选定特征谱线的相对强度,利用多谱线斜率法,计算得到等离子体激发温度为1.6×104K,并给出了等离子体温度的时间演化规律.通过拟合得出其特征谱线线形符合Lorentz线型.     

线形同轴耦合微波等离子体诊断及硅薄膜制备

开发了一种新型线形同轴耦合大面积微波等离子体源,针对该新型等离子体源放电空间等离子密度及分布的不明确性,利用朗缪尔单探针法研究了不同放电参数下该等离子体源等离子体密度及空间分布情况。以微波功率,氢氩总流量(氢氩流量比为3∶1)和距石英管的距离Z为3个因素设计正交实验探究了宏观放电参量对等离子体参数的影响。测试结果表明该型等离子体源的电子密度均在1010cm-3以上。其次,诊断了在距石英管Z为14 cm处,等离子体参数沿空间水平的分布情况,探究薄膜的最佳沉积区域。最后,根据等离子诊断情况进行硅薄膜的沉积,由XRD结果表明薄膜为多晶结构,拉曼光谱显示沉积硅薄膜晶化率均在92%以上,沉积速率在8 nm/min。     

光谱层析技术诊断等离子体电弧温度场

电子激发温度是等离子体射流物理特性中一个重要参数,温度测量的准确性直接影响其他特性参数。等离子体电弧是等离子体射流的典型代表,研究等离子体电弧的温度场具有重要的指导意义。文章用正交双波长光谱层析技术诊断等离子体电弧温度场的三维分布情况。首先采用正交双波长光学测试系统实时采集等离子体电弧的光谱强度信息,采取改进的最大熵光学层析算法分别重建出2个不同波长对应的发射系数分布状况,然后根据等离子体物理原理,选择谱线相对强度法进行温度场的三维重建,并分析了不同因素对重建结果的影响规律。实验结果表明,该测量系统能实现等离子体电弧温度的三维重建,测量精度较高,能满足实时性要求,为进一步了解和掌握等离子体电弧的内部作用机制奠定了良好的理论和实验基础。     

用发射光谱法测量电弧等离子体的激发温度

利用微小型光纤光谱仪对电弧激发铜等离子体的发射光谱进行了实时测量。根据局部热力学平衡理论,用多谱线斜率法测得了纯铜电弧等离子体的激发温度,研究了激发温度随时间变化情况。结果表明,在电弧引燃30秒后,等离子体激发温度相对稳定,温度范围在5360~5395K.     

有约束边界的微波等离子体喷流电子数密度分布规律实验研究

对等离子体进行电子数密度诊断是开展等离子体飞行器隐身研究的基础。利用发射探针诊断真空中有约束边界微波等离子体喷流中的电子数密度。诊断实验表明:在有约束边界条件下,当真空环境压强为2~6 Pa、微波等离子体发生器(MPT)以60 W以下的微波功率击穿流量范围是21~105 mg/s的氩气时,所产生的喷流中电子数密度分布在1015~8×1016m-3范围内。     

大气脉冲放电等离子体电子温度的研究

设计了一种在大气下脉冲放电产生毫米量级等离子体柱的装置,采用延时光谱法,用3.5 kHz直流脉冲电源在气液界面放电,产生等离子体,对其进行了时间分辨光谱研究.根据大气脉冲放电等离子体的光谱图,测量和计算了等离子体的电子温度,并考察了其随放电峰值电压和时间变化的关系.结果表明:电子温度随电压的升高而增加,随时间延长先增大后减小.     

利用发射光谱研究ECR等离子体对钨的刻蚀

研究不同刻蚀条件下等离子体对钨表面的刻蚀变化,并对其原因进行分析有助于进一步了解其对钨的刻蚀机理,从而为如何提高钨材料的使用寿命提供一定的理论支撑.采用光纤光谱仪(Avaspec—ULS2048一USB2)检测在不同放电条件下电子回旋共振(electron cyclotron resonance,ECR)等离子体中受激发的钨原子、钨离子谱线的相对强度,从而根据其谱线的相对强度可以直接地反映出不同刻蚀条件下的等离子体对钨表面刻蚀的强弱规律.结果表明:偏压越大对钨表面的刻蚀越严重,气压则呈现先增大后减小的趋势;在N2-Ar混合气体中随着N,体积分数的增加对钨的刻蚀逐渐增强;而对比He、N,和Ar三种气体,He等离子体对钨的刻蚀最为严重;在700 W、0.1 Pa条件下,0175 V偏压范围的He等离子体对轧制态钨的刻蚀比再结晶态钨严重,而在175 V之后结果却相反.     

高温下H_2O－N_2、H_2O－H_2O混合气体中H_2O分子谱线的半宽度

本文用ＩＯＳ方法和我们改进的Ｂｕｃｋｉｎｓｈａｍ势计算了Ｈ２Ｏ－Ｎ２、Ｈ２Ｏ－Ｈ２Ｏ混合气体中Ｈ２Ｏ分子谱线在高温下（６００Ｋ、９００Ｋ、１２００Ｋ、１５００Ｋ）的压力加宽半宽度。分析了谱线半宽度随温度变化的规律，同时也讨论了半宽度与加宽和被加宽分子大小的关系。     

低温等离子体放电管发光光谱的检测

为解析放电等离子体现象,以低温等离子放电管作为研究对象,在常压下用组合式多功能光栅光谱仪对放电光进行测量,经计算机处理,可得到放电光的近紫外光谱,通过检测放电光谱,可察知各种粒子乃至电子的能量,从而可对放电管作出评价.     

磷酸钙Ca_3(PO_4)_2α_L■α相变拉曼光谱研究

在Ca_3(PO_4)_2的a_L■a相变点212℃温度上下的23℃、230℃分别测定了其拉曼光谱,并分析了谱线的归属。测试结果及光谱分析表明,23℃时拉曼光谱图中的952,964,973,984cm~(-1)四个尖锐峰在230℃时简并成967cm~(-1)的一个峰。这归因于a_L-Ca_3(PO_4)_2在较高温度下,热激活作用使Ca-O键能减小,Ca~(2+)对O-P-O对称伸缩振动影响减弱,晶体结构发生变化,[PO_4]~(3-)四面体对称性提高。[PO_4]~(3-)四面体对称性低时v_1 o-p-o的分裂谱线相变后即简并成高对称性时的一条谱线。     

钽激光等离子体类镍和类钴离子谱线辨认

采用聚焦石英弯晶谱仪测量钽(Ta)激光等离子体发射谱线,得到了一维空间高分辨软X射线谱,辨认了其类镍和类钴离子谱线。精确测量和准确辨认出类镍和类钴离子4f-3d的共振跃迁线,给出了类镍钽离子簇波长和(λ=0.576 46 nm是类钴离子4f-3d的共振跃迁线的实验结果,其精确波长值的绝对误差小于5×10-5 nm。     

类星体光谱中 L_α 线一种可能的致宽解释

在Ｓｃｈｗａｒｚｓｃｈｉｌｄ度规下，针对洛仑兹发射谱线，将黑洞吸积环谱线轮廓的计算推广到倾角为任意值的一般情形。对高红移类星体中经常出现的宽Ｌα发射线，提供了一种可能的致宽机制。     

H_2O－N_2、H_2O－H_2O混合气体中H_2O分子谱线的压力展宽系数

本文用改进的Ｂｕｃｋｉｎｓｈａｍ势模型，用ＩＯＳ方法计算了Ｈ２Ｏ－Ｎ２、Ｈ２Ｏ－Ｈ２Ｏ混合气体中Ｈ２Ｏ分子谱线在常温下的压力展宽半宽度，我们的计算结果与现有的实验值符合得较好．说明我们所采用的方法和势模型是比较成功的．