铬原子束激光感生荧光稳频技术理论分析

在铬原子光刻中可采用铬原子束激光感生荧光(LIF)来实现激光频率的稳定,以满足原子光刻对激光频率稳定性的要求。激光感生荧光稳频技术除有很高的稳频精度以外,还可以获得相对于原子共振频率的一定失谐量。本文根据已有的实验条件和参数从铬原子束的速率分布、激光频率与荧光斑点中心横向位移的关系、二象限光电探测器测得的误差信号等方面对铬原子束激光感生荧光(LIF)稳频技术作了理论分析。     

四极质谱计检测原子束

我们自制了一台原子束装置,其准直比为450/1。装置上安装了两台四极分析器:一台为法国的SQ156L。通过该仪器测量了锂原子束的束形和发散角、考查了锂炉温度对发散角的影响,测量了锂的天然丰度比,另一台是中国产SJX-1型四极分析器,实验证明此仪器完全可用于金属蒸汽原子束的检测,当电离室附近的原子束的数密度约为10~9个/cm~3时,可以给出良好的信噪比。     

原子频标数字伺服的实验研究

本文报告了在铯原子束频标的伺服系统中引入数字电路的实验研究。结果表明,用数字伺服代替模拟伺服,在现实条件下不仅是可行的,而且具有若干优点;此外,数字伺服还可在其它原子频标中应用。     

铯原子束频标中Majorana跃迁频移实验

本文介绍根据《铯原子束频标中的Majorana跃迁频移》一文的理论分析结果进行的一些实验。     

两支点滑动约束调节机构的设计

在进行镁原子束的研究中,镁原子束装置中的镁源——镁炉,安装在φ205长500毫米的高真空炉腔内。真空度保持在10~(-7)～10~(-8)托之间(动态),漏率小于10~(-10)托升/秒,工作温度500～520℃。镁炉采取三层辐射隔热,每个隔热层都是线状接触,故腔中温度     

原子束在光驻波场中的运动研究

介绍了光力的来源,对平行原子束在与其垂直的一维光驻波场中的运动进行了详细的理论分析,模拟失谐量对原子束空间运动轨迹的影响并进行讨论。根据模拟结果得到一些有重要意义的结论。     

金属原子束源及束强度监测

本文介绍了交叉分子束反应装置的原子束源及束强度监测方法。作为化学反应动力学研究的反应物之一,金属束流必须有足够的强度和较好的稳定性。为此,我们设计和安装了一套金属原子束发生器,并用表面电离法对束强度进行监测。本装置还设有低压放电系统,产生电子激发态金属原子束,用以研究态-态反应动力学。     

利用间歇混沌检测含噪未知频率信号的研究

研究发现被测信号频率和干扰噪声变化都会引起间歇混沌间隔的变化,通过仿真实验分析了被测信号频率和干扰噪声对间歇混沌特征影响的相互关联关系,从理论上分析了被测信号频率和相角变化对间歇混沌特征的影响,提出了一种利用间歇混沌特征变化测量含噪未知频率信号的方法,设计了有噪声和无噪声两种环境中对声波信号频率的检测实验。实验结果显示与Duffing混沌系统相比,利用Liu-cos混沌系统间歇混沌检测含噪未知频率信号的效果更好。     

主动光钟研究进展

自2005年至今，主动光钟经过了近20年的发展。主动光钟利用原子系综作为增益介质，其受激辐射可直接作为钟激光信号。因为主动光钟工作在坏腔区域，因此具有腔牵引抑制和窄线宽两个显著的优点，可以有效克服被动光钟存在的腔长热噪声问题。由于其优越的性能，主动光钟受到了国内外同行的广泛关注。根据实现方式不同，本文将主动光钟划分为原子束型主动光钟、基于激光冷却和光晶格囚禁的主动光钟、原子束及光晶格“复合型”主动光钟、法拉第主动光钟、离子阱囚禁型主动光钟以及热原子气室型主动光钟。对于不同类型的主动光钟，本文详细介绍了其实验及理论研究进展，并分析其优劣。最后，分析了主动光钟在精密测量领域的应用并展望了主动光钟的发展方向，为推动主动光钟的广泛应用提供借鉴。     

亚稳态氪原子束流诊断系统结构设计与优化

亚稳态氪原子具有较高的内能,在金属表面碰撞时会激发产生电子,利用电子透镜对退激发电子进行成像与检测,即可实现亚稳态氪原子束流强度以及空间分布的表征。基于该原理设计了一种亚稳态氪原子束流成像系统,采用有限元分析方法研究了电极间距、厚度与电势对退激发电子束流运动的影响规律。结果表明:成像弥散随着电子透镜聚焦能力的提升而减小。其亚稳态氪原子束流各物点成像误差在2mm以内,成像大小为 16.5mm,平均误差为3.71%,最大误差为9.38%。     

分子束激光诱导化学反应动力学

激光的应用为传统的光化学挖掘出巨大的发展潜力。近年来,激光光谱学与激光化学已逐步发展起来。随着认识的深化,化学工作者了解到,要使激光能够充分施展其特长还应对欲研究的化学体系的状态有适当的要求,如低压、低温、有序的运动等等。为在物理学中研究散射现象及后在化学中研究分子反应动力学而发展起来的原子束及分子束技术恰好能够提供这种条件,从而促成了“分子束(包括原子束)激光诱导化学动力学”这门学问的诞生。     

多重听觉告警信号呈现方法的工效学研究

本实验采用言语可懂度、反应时等多种指标，比较了多重听觉信号呈现方法中重叠法与分离法的作业绩效。共有１６名被试参加了实验。结果证明：在多重听觉信号呈现条件下，与叠加法相比采用分离法作为多重听觉信号的呈现方法有助于对告警话音的语言理解。     

微波、毫米波相位噪声测试系统的研制

提出了首先对微波、毫米波信号进行下变频,再利用锁相环提取被测试信号相位噪声的相位噪声提取方法,采用现代谱分析技术对提取出的相位噪声信号在频率中进行分析,并利用"反卷积"技术实现测试系统的误差校正,研制实现了微波、毫米波相位噪声测试系统.实验测试结果表明该系统具有测试灵敏度高和被测信号频率范围广的优点,证明了它具有较大的应用价值.     

距离对连续性泄漏声源定位精度的影响研究

波束形成是一种较成熟的声源定位算法,已被成功应用于大型混凝土等结构的健康检测[1],但该方法多用于主动检测或对突发性信号的被动检测。波束形成算法将被用于对连续性声信号的被动检测及源定位,利用L型传感器阵列,通过在1 m×1 m×2.5 mm的镁铝合金平板上实施实验,从原理和实验两方面研究阵列与泄漏源之间的距离对基于波束形成算法的声源定位技术定位精度的影响。实验结果将为该技术在实际应用中传感器阵列的布局提供参考数据。     

水声信号部份截取法消除边界散射干扰影响

本文通过实验论证了在有限尺度实验水池条件下采用部分截取直达声脉冲信号的方法研究声传播特性的可行性，该方法只对未被边界散射干扰的直达声脉冲信号进行部分截取，因而可以根本上消除掉边界散射对直达声脉冲信号的干扰，有效地提高了信号自理结果的可信度，该方法可降低在水声模拟实验研究中对水池尺度和边界条件的要求，具有重要的实际意义。     

基于补偿的短时间间隔测量方法

提出一种通过两组多路对被测短时间间隔进行补偿处理以提高测量精确度的方法。采用两组多路单稳态脉冲信号作为补偿信号分别对被测短时间间隔开始和结束与参考信号的时间差进行补偿,每组各路补偿信号脉宽均匀递增且增量总和为一个参考信号周期,分别选取补偿后对应的参考信号计数值跳变时刻前后相邻的2路补偿信号脉宽平均值作为开始和结束的时间差,然后根据参考信号的个数及前后两个补偿的时间差获得被测短时间间隔。误差分析和测量不确定度评定表明该方法测量精确度由相邻补偿信号间的脉宽增量决定。实验数据证明该方法有效减小了时间间隔测量中固有的1个参考信号周期的测量误差。     

超高真空中使用的高纯过滤金属蒸发源

设计了一种高真空使用的低电渡过渡金属蒸发源,它能产生高纯金属原子束,且具有一;定的寿命。该蒸发源是将过渡金属Ｃｏ,Ｎｉ或Ｃｒ电镀到一个由Ｗ丝弯成的Ｕ形加热器上构成的。装入超高真空中,利用Ｗ丝自身的电阻加热,去气后,可获得数小时的清洁蒸发。实验结果表明,在离蒸发源约５ｃｍ处,其淀积速率最高可达１０ｎｍｍ／ｍｉｎ,总的淀积厚度超过５００ｎｍ,而且Ａｕｇｅｒ分析结果显示,在超６高真空中淀积的上述几种过渡     

周期信号高精度测量中高斯窗的优化配置研究

周期信号的高精度测量中,附加高斯窗能够有效地改善由于采样周期与信号周期不同步而造成的幅值测量精度降低问题.如何利用已获取的被测信号的相关信息进行参数设定尚无严格的理论依据,因而通常采用缺省配置.这在一定程度上限制了高斯窗最佳效能的发挥.本文从高斯窗的逼近入手,提出了一种既能降低远程频谱泄漏又能避免频谱混叠的参数设置方法,并进行了仿真实验.实验结果表明,该参数设置方法能有效地提高周期信号的幅值测量精度.     

时频面上基于瞬频估计的信号提取方法

针对多分量非平稳信号的噪声抑制和信号分离问题,提出了一种新的时频滤波法.采用FMmlet自适应分解将被分析信号在时频空间内展开,得到无交叉项干扰、时频聚集性很强,且能反映信号的线性或非线性结构的时频特性的时频分布.根据时频面内能量脊与瞬时频率的对应关系,采用谱峰检测和时频加窗轮流迭代的方法,估计出信号分量的瞬时频率.在瞬时频率精确估计的基础上,设计适当的时频滤波函数,对被分析信号的Wigner-Ville分布(WVD)进行时频加窗处理,得到单分量信号的修正WVD,然后采用 WVD反变换进行信号分量的时域重构,达到从非平稳信号中分离有用分量的目的.理论分析和仿真实验表明,利用该方法从复杂非线性时变信号中提取出的信号分量失真度小.该方法在非平稳信号的深层特征提取中具有良好的应用前景.     

测量高斯光分布半宽度的光电共轭方法

测量光电信号与参考光电信号来自同一光电器件,形成一对共轭函数。调整参考光电信号 放大器的正电源电平,使之等于测量信号的峰值,此时两函数共轭交点之间的距离即对应于光束的半宽。测量过程中,被测光束能量的缓慢变化并不对结果造成影响,因此稳定性较好,实验重复精度至±2mm。