飞秒激光诱导Zn等离子体发射光谱时间演化特性

利用增强电荷耦合器(ICCD)光谱探测系统对飞秒激光诱导的Zn等离子体发射光谱进行时间分辨的采集和分析,研究飞秒激光等离子体光谱及其参量的时间演化特性。分析Zn等离子体的连续谱和特征谱的谱线强度随时间的演化,发现连续谱先出现且寿命只有100 ns,随后出现特征谱,对应于不同跃迁的谱强度不同。同时由谱线的展宽和强度及其跃迁能级的相关参数等得到电子密度和温度随时间的演化规律。对谱线频移进行了分析,研究发现在等离子体膨胀初期Zn原子特征谱线(Zn I)481.0 nm的特征谱线存在较大红移,可达到0.23 nm,延时300 ns后,红移变得很小。频移随电子密度的变化近似呈线性关系。     

浅电子陷阱掺杂对AgCl中光电子衰减特性的影响

利用微波吸收介电谱检测技术,对均匀掺杂[Ru（CN）6]4-的立方体Agcl微晶中自由和浅束缚光电子时间分辨谱进行了检测。实验结果表明,样品曝光后,光生电子数量达到极大值所需时间随掺杂浓度增加逐渐变长;且随掺杂浓度的增加,自由光电子衰减时间逐渐从未掺杂时的157ns延长至1071ns。在分析光电子衰减曲线时发现,掺杂影...     

激光诱导Ni等离子体电子温度与电子密度的时空演化特性研究

在实验上通过测定原子谱线的相对强度和Stark加宽、线移,计算了激光诱导Ni等离子体的电子温度和电子密度,通过改变光谱信号与激光脉冲之间的延迟时间及移动成像透镜的位置,研究电子密度和温度这两个重要参数与延时、空间位置之间的关系。实验结果表明：电子温度及电子密度与延时、空间位置密切相关,在时间分辨中,等离子体的电子温度和电子密度与延迟时间都成指数衰减;在空间分辨中,电子温度和电子密度与距靶面空间距离都呈Lorentz线型。     

用调制低能级粒子布居数抑制能级交叉信号

饱和光谱广泛应用于研究原子结构,它的分辨率低于多普勒加宽是很容易做到的,所观察的谱线线宽,常常非常接近自然线宽。然而,假如几个原子跃迁落入多普勒加宽曲线之内时,附加地共振,即能级交叉信号,将出现在规则的原子谱线之间。能级交叉信号并不提供任何光谱信息,反而增加了所观察谱线的复杂性,降低最终可能获得的光谱分辨率。 这里,我们将报告用修正饱和光谱的方法,能够大大抑制或消除能级交叉信号。为证实该技术的正确性,将其应用于钠D_1线的测量。两个连续调谐染料激光器,分别用两台氩离子激光器泵浦,经过稳频系统的激光输出,其带宽大约为2兆赫。第一个激光器频率连续调谐,和通常的饱和光谱装置一样,激光束分为检验光束(P)和饱和光束(S_1),调制频率为f_1。两束光(P,S_1)是线偏振的,但是彼此垂直。用附加外磁场补偿垂直于饱和光束极化方向的其他磁     

激光诱导钢靶等离子体时间分辨光谱特性研究

为了改善激光诱导击穿光谱质量,使用具有时间分辨功能的光谱仪采集激光诱导钢靶等离子体光谱,研究了钢靶等离子体辐射光谱随延迟时间的变化特性。结果表明,光谱强度和背景强度随延时皆呈指数衰减,原子谱线强度在前4μs内衰减更快但寿命较长,离子谱线存在寿命较短;采集延时对不同谱线的信噪比影响不同,Mn I403.08nm、Cr I 428.97nm、CrⅡ458.82nm、Fe I 430.79nm和FeⅡ503.57nm谱线得到的最佳延时分别为8,2,0,2,4μs。采用双线法和Boltzmann曲线法计算等离子体温度、Saha-Boltzmann方程计算电子密度,验证了在0~10μs范围内采集到的光谱信号满足局部热平衡状态。     

钠乙烷准分子产生钠D_2线荧光寿命的实验研究

准分子宽带抽运钠金属激光器具有实现钠信标光源的潜质,该激光器在运转过程中需要借助准分子将钠原子由基态转换为激发态,因此有必要对由准分子解离产生的钠原子激发态荧光寿命开展实验研究。采用不同波长的蓝翼抽运光对不同温度的钠乙烷准分子体系进行激发,分别测量钠D_1线和钠D_2线的荧光寿命。结果表明,3~2P_(3/2)与3~2P_(1/2)能级的荧光寿命明显长于其自然寿命,且激发波长越长,荧光寿命延长得越明显。辐射捕获效应是导致荧光寿命延长的另一个因素。随着泵浦单光子能量下降,钠乙烷准分子被激发到A~2Π_(3/2)态的概率变大,能够长时间产生激发态钠原子,这也会使荧光寿命延长。与钠D_1线相比,钠乙烷准分子体系钠D_2线的放大自发辐射信号的可放大性更好。更好的可放大性以及较长的荧光寿命使得钠D_2线激光更易于实现。     

用Laplace谱研究缺陷深能级精细结构

用Laplace谱隐谱仪（LDS）实验研究了GaAsP中Fe深受主上空穴发射和AlGaAs中SnDX中心上电子发射引起的非指数瞬态,发现它们起因子混晶无序效应。与DLTS的单一谱峰比较,LDS谱呈现出多峰结构,由深能级上空穴与电子热发射率随温度关系的直线拟合,得到多峰结构各峰谱的激活能,认为它们反映杂质深中心与其近邻原子的不同结构。研究表明,LDS适用于深能级精细结构的研究。     

不同类型掺杂剂对AgCl微晶中光电子衰减特性影响

电子陷阱掺杂可明显改善晶体材料中光电子衰减 特性,最终改善其物理性能。利用微波吸收介电谱检测技术,对 30%Ag位置处掺杂不同浓度K₄和(NH₄)₂IrCl₆的立方体AgCl微晶中自 由和浅束缚光电子衰减时间(FDT,SDT)分辨谱进行了检 测。结果表明,对于掺杂K₄的样品,随掺杂浓度增加,FDT逐渐从 157ns延长至520ns;且不同浓度掺杂时的FDT均大于未掺杂时的 FDT(150ns)。 而对于掺杂(NH₄)₂IrCl₆的情况,随掺杂浓度增加,FDT逐渐从126ns减小至45ns;且不同浓度掺 杂时的FDT均小于未掺杂时的FDT(150ns)。分 析得知,K₄掺杂在AgCl中引入了能暂时俘获光电子的浅电子陷阱(SET s);而(NH₄)₂IrCl₆掺杂在AgCl中引入了能长时间俘 获光电子的深电子陷阱(DETs)。同时对光电子衰减动力学过程分析得知,陷阱的类型 对光电子衰减寿命分区影响不同,SETs的引入使光电子衰减寿命曲线明显呈现两个指数 衰减区,而DETs的引入使光电子衰减寿命曲线只呈现一个指数衰减区。     

激光诱导硅等离子体的时间分辨发射光谱分析

文中探测了硅靶在波长为1．064μm、脉宽10ns的脉冲激光辐照下等离子体时间分辨发射光谱,分析了电子温度、电子密度和连续谱的演化。利用能级寿命和连续谱最大强度的出现时间解释了NⅡ399．5nm、SiⅡ385．6nm和SiⅡ386．3nm谱线强度最大值的出现时间。NⅡ399．5nm谱线的寿命比siⅡ谱线的寿命要短得多,我们认为这和它们的产生过程有关。在1Pa的背景气压下能够探测到siⅢ和siⅣ的光谱线,而在1．01×10^５pa时却无迭分辨。     

应用激光激发的荧光法研究镍原子的重迭谱线

应用空心阴极灯激光激发荧光法,间接分辨开镍原子高激发态f~3D_2和f~1D_2产生的611.6178nm和611.6179nm重迭谱线,并测得其线宽分别为2.1GHz和2.6GHz。     

用自消卷积法分辨钕玻璃中Nd~(3+)的~4I_(9/2)→~4F_(5/2)、~2H_(9/2)吸收谱带

在激光钕玻璃中,由于Nd~(3+)与配位体的相互作用,使谱线轮廓加宽,产生谱线重叠,使得在一些跃迁带内各组成谱难以分辨,以致很难确定其能级的分裂情况。本文采用自消卷积方法,将由Perkin-Elmer紫外、可见分光光度计上在室温下测得的一种激光玻璃中Nd~(3+)的~4I_(9/2)→~4F_(5/2)、~2H_(9/2)谱带进行了数值处理,消除了谱线本征线型,从而改善了光谱分辨率。     

Pt/Si界面化学键性质的研究

在超高真空系统中,超薄层 Pt淀积膜原位蒸发在原子清洁的 Si(111)表面上形成 Pt/Si界面.利用光电子谱技术(XPS和UPS)研究了Pt/Si 界面的化学性质.测量了Si2p和Pt 4f芯能级和价带电子态,并着重研究这些芯能级及电子态在低覆盖度时的变化.由 Si(2p)峰的强度随 Pt 覆盖度的变化可以清楚证明:在 300 K下淀积亚单原子层至数个单原子层 Pt的 Pt/Si(111)界面发生强烈混合作用,其原子组伤是缓变的.由于Si原子周围的 Pt原子数不断增加,所以 Pt 4f芯能级化学位移随 Pt原子覆盖度的增加而逐步减小,而Si 2p芯能级化学位移则逐步增大.同时,Pt 4f峰的线形也产生明显变化,对称性增加;Si 2p峰的线形则对称性降低.淀积亚单原子层至数单原子层Pt的UPS谱,主要显示两个峰:-4.2eV(A峰),-6.0eV(B峰).A峰随着覆盖度的增加移向费米能边,而B峰则保持不变.这说明Ptd-Sip键合不受周围Pt原子增加的影响.利用Pt/Si界面Pt原子向Si原子的间隙扩散模型讨论了所观察到的结果.     

Ar气下激光诱导Cu等离子体电子温度的实验研究

本文从实验上研究了Ar气下激光诱导Cu等离子体的空间分辨发射光谱.在局部热力学平衡(LTE)条件下,根据谱线的相对强度,得到了等离子体的电子温度在104K以上.研究了原子发射谱线强度、电子温度随空间变化的规律.结果表明,通过Cu(Ⅰ)和Ar(Ⅱ)得到的等离子体电子温度随着空间距离的增加都呈下降趋势,具有相同的变化规律.据此,我们可以通过测量背景气体的电子温度来近似判断近靶面未知谱线等离子体的电子温度.     

氖瞬态光电流光谱机理的研究

已有的光电流光谱机理研究只限于使用CW激光照射或相当粗糙的唯象理论(且仅研究了氖的个别谱线)。本文使用毫微秒脉冲激光照射氖空阴极放电管,研究了氖的1S-2P跃迁的十七条谱线光电流信号随时间的变化,发现由亚稳态1S_5、1S_3激光到2P和由短寿命态1S_4激发到2P的谱线时间特性不同。在全面考虑激发、辐射跃迁和电离、复合过程后,根据有关能级原子数密度的变化建立并求解放电管中电子数密度方程,从理论上对光电流时间特性作出解释,理论与实验基本符合。     

K(4P)原子与H2分子高转动态间的碰撞转移

研究了K(4P)与H2的电子-高转动态能级间的碰撞转移.利用CARS(相干反斯托克斯拉曼散射)探测H2的高转动态分布,扫描和激活CARS谱证实了在的H2(0.9),(0,10),(0,11)和(1,7)能级上有布居.由扫描和激活CARS谱的峰值得到转动态布居数之比.通过速率方程分析,由时间分辨CARS轮廊得到(0,9),(0,10),(1,7)的自弛豫速率及H2(0,11)→H2(1,7)的碰撞转移速率系数为(2.2±0.6)× 10-12cm3s-1.     

有机／无机光电探测器的AFM和XPS分析

采用真空蒸发沉积，在室温下制备了PTCDA／p—Si有机／无机异质结样品。对其表面用原子力显微镜(AFM)研究表明，PTCDA薄膜具有岛状形态结构。经X光电子能谱(XPS)分析表明，在PTCDA分子中，C原子有两种束缚能态，其结合能力分别为285．3eV和288．7eV；O原子与C原子相邻，一些O原子通过双键与C原子相结合，另外的O原子则通过单键与2个C原子相结合。经Ar^ 束溅射研究界面电子状态表明，随溅射时间增加，C1s和O1s峰逐渐减弱，而Si 2p和Si 2s峰渐渐增强。C1s和Si 2p谱峰随着溅射时间的增加而逐渐向低束缚能力方向移动。由于荷电效应和碳硅氧烷(C—Si—O)及SiO2的存在，Ols谱峰随溅射时间的增加先向高束缚能方向移动，然后向低束缚能方向移动。     

Mollow谱线与电磁诱导透明和吸收的叠加

对双耦合场作用下的Λ型三能级系统的透明和吸收特性进行了理论研究。在二能级系统中,强耦合场和探测场同时作用于激发态能级和基态能级之间,探测吸收曲线上出现Mollow谱线。在激发态能级和基态的另一精细结构能级之间引入另一个耦合场,构成Λ型三能级系统。在这个双耦合Λ型三能级系统中,出现了一些新的量子相干现象。结果表明,探测吸收谱线中不仅有Mollow现象,还出现了电磁诱导透明(EIT)和电磁诱导吸收(EIA)。分析了EIT和EIA的位置随双耦合场参数的变化规律,并用缀饰态理论做出了解释。     

543.5nm连续He-Ne激光器

氖原子在3S_2-ZP_(1～8)能级间的跃迁已实现了激光振荡,而3S_2-2P_(10)能级间的跃迁,由于其增益小,约为3S_2,2P_4能级间的632.8nm谱线增益的二十分之一,即0.005/m,加之3S_2为多条谱线的共有上能级,其中包括高增益 3.39μm谱线,因此由于谱线间的强烈竞争,抑制了3S_2-2P_(10)能级间的激光振荡.为实现这一谱线的激光振荡,必须尽可能降低腔内损耗,减少从3S_2激发能级向其它能级跃迁的粒子     

含Kerr介质腔中耦合双原子系统的腔场谱

研究了含Kerr介质腔中耦合双原子与辐射场相互作用模型的腔场谱,给出了初始时刻原子处于激发态、光场处于光子数态时的计算结果,讨论了Kerr效应对谱结构的影响。结果发现,随Kerr效应增强,各峰频率不断升高;Rabi峰一般为4峰结构,其中2峰强度逐渐减弱直至消失,另2峰在χ/g=0.7附近有唯一极大值点,腔场谱演化为双峰结构,其频差不断增大;当n>0时,只有1峰强度单调升高直至饱和,其余各峰强度均单调减弱直至消失,腔场谱最终演化为高频的单峰结构。     

Ge,Al共掺SiO2薄膜的发光性能研究

用射频磁控溅射法制备Ge,Al共掺SiO2复合薄膜并以不同温度进行退火,得到具有特定光致发光性质的复合材料。经600℃退火的薄膜样品在260 nm谱线激发下,主要有398和494 nm发光峰。通过对样品的X射线衍射谱和X射线光电子能谱的测试,确定了薄膜的结构特征,同时对观察到的光致发光从理论上做了重点分析,认为双重配位的Si孤对中心和GeO色心中的三重激发态到基态(T1→S0)之间的辐射跃迁分别是产生414和398 nm发光峰的主要原因。实验结果表明,Al的掺入可能在GeO2晶粒中引入了新缺陷能级,从而产生494 nm这一特殊的发光带,同时Al的掺入也提高了398 nm发光峰的发光效率。