两种紫外-真空紫外光谱辐射标准的比对

研究了紫外 真空紫外波段壁稳氩弧光谱辐射标准光源及基于同步辐射标准的传递标准光源———氘灯的光谱辐射特性 ,建立了高精度光谱辐射计量系统 ,在 16 5～ 30 0nm之间 ,将两种类型光谱辐射标准进行比对 ,相对光谱分布的一致性好于± 5 %。     

小型壁稳氩弧紫外-真空紫外光源的研究

已研制成配有四级差分泵单元的2.5kW小型壁稳氩弧光源.其光谱辐射稳定性和重复性优于±0.5%,一致性优于±1%.其连续光谱分布可用Hofsaess理论计算,准确度达10%.等离子体光谱学诊断表明:氩弧电流40A、气压1.75×10~5Pa时,等离子体温度为12,650K,电子密度为1.29×10~(17)cm~(-3).     

软X射线-真空紫外波段光谱光源研究

介绍长春光学精密机械与物理研究所进行的软X射线-真空紫外波段光谱光源研究工作。研制成功的壁稳氩弧光源光谱辐射稳定性和重复性达±0.3%,可作标准辐射源,用于真空紫外波段仪器光谱强度绝对辐射定标。研制成功的潘宁(Penning)光源、双等离子体光源和空心阴极光源,可以覆盖从十几个nm至几十nm波段范围,光谱辐射稳定性和重复性达±1.0%,提供不同工作气体在该波段的原子和离子线谱,用于光谱仪器的波长定标。所研制的激光等离子体光源,尤其是近期研制成功的无污染微液滴喷射靶激光等离子体光源,可以提供较高亮度的软X射线辐射,13.0 nm处激光-软X射线转换效率达0.75%／2π·sr／2%带宽,适合于光刻和该波段辐射计量研究。     

合肥800MeV电子储存环同步辐射特性

以石英卤钨灯作为光谱辐照度标准光源，测量了在３００－８００ｎｍ波段的合肥ＭｅＶ电子储存环同步辐射的相对光谱分布；并在４０５ｎｍ波长处测量了辐射源的角分布和偏振特性，在实验误差范围内，测量结果与理论计算值相符，相对光谱分布偏差为１．５％，角分布和偏振特性偏差小于５％。     

200—350nm合肥同步辐射光谱分布测量

英国国家物理实验室传递标准光源ＭｇＦ２窗口氘灯为标准，测量了２００－３５０ｎｍ合肥同步辐射光谱分布。结果表明，在实验误差范围内，测量结果与依Ｓｃｈｗｉｎｇｅｒ理论计算值具有较好的一致性，２００ｎｍ处偏差为６％，２４０ｎｍ处为１．５％。     

合肥光源的衍射光栅制备技术

正衍射光栅是合肥光源光束线中重要的分光元件。本文介绍伴随合肥光源而发展起来的衍射光学元件精密加工实验室衍射光栅制备技术及相关工作进展。一、引言合肥同步辐射装置是工作在真空紫外-软X射线波段的连续光源。在真空紫外-软X射线波段通常使用光栅单色器分光,将所需的单色光从同步辐射光源中分离出来。衍射光栅是合肥光源重要的色散元件。国家同步辐射实验室成立了光学组,并逐步发展成现在的衍射光学元件精密加工实验室,     

合肥同步辐射光源的束团伸长效应初析

利用新理论，统一阐述了感抗壁效应和微波不稳定性，并着重证明窄带阻抗对束团伸长效应的重要贡献，在此基础上，解释了合肥同步辐射光源的束团伸长效应的初步实验结果，证明了束腔相互作用是导致该光源束团伸长的主要因素。     

同步辐射的科学应用与第三代SR光源

同步辐射具有其他常规光源所不能比拟的优异特性，本文在简要叙述ＳＲ光源特性的基础上，概要介绍了在北京同步辐射装置上进行过的同步辐射应用研究，探讨了第三代同步辐射可能的工业应用，还介绍了第三代同步辐射光源及光束线的主要特点。     

同步辐射—材料科学研究的强有力工具

同步辐射作为一种新型光源，为材料科学的研究提供了许多新的实验方法和手段，本文简要介绍了同步辐射光源的特点，并通过几个重要方面的应用，表明同步辐射对材料科学研究的重要性。     

小型激光等离子体软X线－真空紫外辐射的研究

设计了一种小型激光等离子体软Ｘ线－真空紫外光源。该光源辐射强度高、波段覆盖宽、光谱连续平滑，其重复性、稳定性均优于±４．５％。适合在非同步辐射的一般实验室中使用。在亚微米光刻、软Ｘ射线显微术、真空紫外光谱学、薄膜光学常数测试等研究及应用技术领域具有广泛的实用价值。本文探讨了光源的辐射机制，给出了较理想的光谱测试结果。     

微通道板光子计数成像探测器预处理实验研究

微通道板光子计数成像探测器是嫦娥三号极紫外相机的关键成像器件,嫦娥三号极紫外相机被用于探测地球等离子层中极微弱的He⁺共振散射辐射,为了消除微通道板内部吸附的残余气体产生的离子反馈等背景噪音对探测器微弱信号成像性能的影响,需要对微通道板进行预处理.预处理包括高温真空烘烤和紫外光电子清刷.根据预处理的实验要求,设计了一套微通道板预处理装置,为微通道板预处理实验提供高真空环境和高温加热及保温功能.本文详细介绍了微通道板预处理实验的实现过程,对三片Z型级联的微通道板进行预处理实验后,背景噪音由27.09 counts/s·cm²降低为0.53 counts/s·cm²、空间分辨率达到125 μm,上述实验结果表明MCP在预处理之后其表面、亚表面和体内吸附的杂质气体得以有效去除,获得了稳定的增益,成像性能也得以改善.     

用同步辐射源建立紫外及真空紫外光谱区光谱辐射度基准的研究

叙述了中国科学技术大学国家同步辐射实验室800 MeV电子储存环同步辐射的特性及作为光谱辐射亮度基准的原理和方法,精确计算出同步辐射光源光谱功率空间分布,并在计量学上将同步辐射“经典”理论与标定氘灯光谱辐射亮度结合起来,对“同步辐射作为标准源进行光谱辐射功率计量”进行深入的研究。介绍了国家同步辐射实验室计量光束线站的装置,该装置利用同步辐射波长范围宽、亮度高、辐射特性可精确计算等特点,可用于标定传递标准氘灯的光谱辐射亮度(115~350 nm),并进行了不确定度分析。并与德国技术物理研究院(PTB)标定的氘灯光谱辐射亮度进行比较,两者符合。     

微通道板光子计数成像探测器预处理实验研究

微通道板光子计数成像探测器是嫦娥三号极紫外相机的关键成像器件,嫦娥三号极紫外相机被用于探测地球等离子层中极微弱的He+共振散射辐射,为了消除微通道板内部吸附的残余气体产生的离子反馈等背景噪音对探测器微弱信号成像性能的影响,需要对微通道板进行预处理.预处理包括高温真空烘烤和紫外光电子清刷.根据预处理的实验要求,设计了一套微通道板预处理装置,为微通道板预处理实验提供高真空环境和高温加热及保温功能.本文详细介绍了微通道板预处理实验的实现过程,对三片Z型级联的微通道板进行预处理实验后,背景噪音由27.09counts/s·cm2降低为0.53counts/s·cm2、空间分辨率达到125μm,上述实验结果表明MCP在预处理之后其表面、亚表面和体内吸附的杂质气体得以有效去除,获得了稳定的增益,成像性能也得以改善.     

Design and construction of a home-made and cheaper argon arc lamp

The authors report on the design and construction of an argon arc lamp which provides noticeably a cheaper instrument for laser and medical applications. Cesium-doped tungsten and pure tungsten rods were used, respectively, for the lamp cathode and anode. To seal the glassy tube, a 50–50 Fe–Ni alloy was successfully used as a medium to attach the tungsten electrodes to the borosilicate glass tube. Starting voltage of the lamp versus the gas pressure, operation voltage–current diagram at various gas pressures, and lamp spectrum in the various pressures were measured. A comparison was made with krypton arc lamp. The lamp operation was satisfactory without any crack or fracture during lightening operation. The results showed that the lamp-lightening threshold voltage depends linearly on the pressure and arc length in such a way that there is an increase in the voltage by raising these two parameters. We have also observed that by increasing the argon pressure, there is a shifting in emission spectrum from the ultraviolet to the visible region. Comparison with krypton arc lamp indicated that argon lamp needs a higher threshold lightening voltage.     

空心针板放电等离子体气体温度和振动温度研究

使用空心针板放电装置,以氩气作为导入气体,在大气环境下产生了1.6~3 cm波长的等离子体炬。利用发射光谱法,研究了等离子体炬弧根和弧梢处的气体温度和振动温度,以及它们随气体流量的变化。等离子体气体温度通过对OH基309 nm附近的谱带进行拟合得到,等离子体振动温度由氮分子第二正带系C3Πu—B3Πg计算得到。实验发现弧根和弧梢处的气体温度相等,并随着气体流量的增大而下降。当气体流量从3.0 mL.min-1增大到6.5 mL.min-1时,气体温度由350 K下降到300 K。当气体流量较小(如3.0 mL.min-1)时,弧梢处的振动温度(1 950 K)高于弧根处的振动温度(1 755 K)。随着气体流量的增大,弧梢处与弧根处的振动温度均下降,但弧梢处下降速率较快。当气体流量较大时,二者趋于相等。     

Radiative and collisional effects in a cylindrically confined plasma—II. Absorption effects

A comprehensive model has been developed for radiation emission and absorption in cylindrically confined plasmas, and calculations have been performed for the asymptotic region of an argon arc plasma. Radiation absorption is shown, in general, to have a negligible effect on bound level populations. The exception is for the near wall region of the 35 A arc, for which self-absorption in the lines of the 4s-4p array has a significant effect. For the 4s-4p array, absorption also significantly reduces the radiation flux to the constrictor wall.     

用合肥800 MeV同步辐射光源标定氘灯的光谱辐射亮度

利用合肥800 MeV电子存储环同步辐射(HESYR)作为紫外真空紫外光谱辐射测量的绝对标准,标定了传递标准氘灯光源的光谱辐亮度。采用德国国家物理技术研究院(PTB)的数据处理及不确定度分析方法,得到了两支氘灯在115~300nm波段的光谱辐亮度数据,其相对定标不确定度为12.1%。详细分析了相关参量对定标不确定度的贡献,指出辐射计量系统偏振特征量的不确定度贡献最大。在164~300 nm波段,德国德国国家物理技术研究院在BESSYⅡ同步辐射装置上标定的绝对光谱辐亮度值与本实验在中国合肥同步辐射装置上标定的绝对光谱辐亮度值之间一致性优于±20%,在给定的不确定度范围内两光谱辐射标准定标结果一致。     

Spatial distribution of radiation intensity in sources for atomic absorption spectrometry

The spatial distribution of the intensity of radiation from LK-2 two-discharge lamps and LD-2 deuterium and halogen lamps, used in atomic absorption spectrometry, has been investigated. It is shown that the distribution of the intensity of radiation from a two-discharge lamp is saddle-shaped and is determined by the joint action of the process of cathode sputtering and of the processes of excitation and ionization of atoms of the filler element under the conditions of a high concentration of electrons in the positive column of the arc discharge. A dome-shaped distribution of radiation intensity with a maximum on the axis of the discharge is characteristic of deuterium lamps and is determined by the distribution of the concentration of electrons in the positive arc column. For halogen lamps, the intensity distribution in the form of a sharp asymmetric peak is determined by the location and dimensions of the luminescent body made in the form of a spiral. The influence of the spatial characteristics of the radiation from the sources on the error in measuring atomic absorption by a space-integrating recording system has beeb evaluated for different radiation intensity distributions. It is shown that this error is negative and reaches a maximum value for a saddle-shaped distribution of the intensity of transilluminating radiation. Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 67, No. 2, pp. 143–147, March–April, 2000.