杂质元素特征X射线对氢气放电源打靶新谱线的影响

 在氢气放电源打靶的实验中,测到了系列能量恒定不变的低能X射线新谱线,这些新谱线的能量分别为(1.70±0.10) keV, (2.25±0.07) keV,(2.56±0.08) keV,(3.25±0.10) keV和（3.62±0.11） keV,与Si,Ta,S,Cl,K和Ca等元素的特征X射线能量相近,但靶中所含的杂质或来自放电室的杂质元素可能会产生这些能量的X射线谱峰,证实新谱线是否由这些元素的特征X射线干扰所致显得尤为重要。分析了本实验系统中各种杂质的可能来源,论证了放电室端杂质对新谱线的影响,及靶材料中体杂质和面杂质对新谱线的影响;用X射线光电子能谱仪对靶做了表面分析。研究结果表明：杂质元素的特征X射线不会对氢气放电源打靶产生的新谱线有影响。这些新谱线的性质有待进一步的实验研究。     

氢原子的X射线新谱系的实验观测及其解释

 引出氢（氘）气放电产生的射线和粒子流打在非晶聚氘乙烯C₂D₄和有机玻璃C₅H₈O₂等靶上,测得其散射谱上有多条尖锐的X谱线,其中除一条外都是（不经散射的）原始谱中没有的。经反复证认,这些谱线不是靶中元素（如C或O）和可能包含的杂质元素的特征X射线,也不是原始谱中X射线的衍射线,更不可能是低能电子的轫致辐射经吸收后形成的峰,认为该谱线很可能是前所未知的一类新的原子态的X射线新谱系的一部分。用曾提出的一个“小氢原子”理论模型予以解释,即认为氢（氘）气放电中产生了“小氢原子”,其（在基态）电子轨道半径约为普通氢原子的玻尔半径的1/274,该小氢原子能级之间的跃迁能够很好地解释所测到的X射线新谱系。     

热处理对氢气放电实验用靶的影响

对本底靶进行热处理后用TiT源重新开展打靶实验,未知谱线消失,证明未知谱线不是由靶中杂质造成的。将同种材料制成的两块本底靶分别进行热处理和不做任何处理,置于氢气放电源中进行照射生成源照靶,用TiT源打这两块源照靶发现照射前经热处理的靶产生的4条未知谱线较强,证明热处理能够增强靶吸附未知粒子的能力。     

氢气放电源打靶的新谱线

用氢气放电产生的射线打靶，除测到了靶材料的特征X射线外，还测到了不同于特征X射线的系列X射线新谱峰。实验中打了51种材料的靶，打每种靶时都有相应的新谱峰出现。实验中把氢气放电产生的射线视为一种射线源，开展了氢气放电源和TiT源打靶的对比实验，实验装置见图1。     

几类源打“新靶”和“旧靶”的对比实验

 根据氢气放电源、X光机X射线源和TiT源打“新靶”和“旧靶”的对比实验结果，证明了在氢气放电过程中产生了一种未知粒子，新谱线正是射线源轰击这种储存在“旧靶”中的未知粒子产生的。以此为依据得到如下推论：探测到的新谱线反映了未知粒子的能级特性，是未知粒子的能级谱线，所以这些新谱线是未知粒子存在的标志。     

氢气放电源和X光机X射线源打靶谱的研究

用氢气放电源打靶的方法,测到了系列的谱线.为了鉴别这些谱线,进行了X光机X射线源打靶实验和两种源打靶的对比实验.实验结果表明:在X光机X射线源打靶谱中,除靶材料的特征X射线和两条源谱线外,还存在两种谱线:一种是能量变化的谱线,根据不同衍射角θ和测量角φ的实验结果,及打多晶体靶和非晶体靶的实验事实,表明这种能量变化的谱线是衍射线;另一种是能量恒定不变的谱线.氢气放电源和X光机X射线源打靶谱的对比实验结果表明:两种源打靶谱自洽.这说明和X光机X射线源打靶谱一样,氢气放电源打靶谱中那些能量变化的谱线是衍射线.但     

HL—1装置低杂波驱动,靶丸注入,ECRH实验的杂质行为研究

本文叙述了在ＨＬ－１装置上利用真空紫外光谱测量系统，通过观测低杂波驱动，靶丸注入，ＥＣＲＨ和高密度氦放电的杂质辐射，研究杂质的行为，产生和输运等特性。     

HT–6M托卡马克表面加热实验中的光谱现象

 HT–6M表面加热实验中实现了H模式放电。分析了Ha 谱线，C III和O II谱线在L-H和H-L模转化过程中的变化情况，讨论了边界条件、粒子循环、杂质循环对L-H和H-L转化以及对H模的影响。     

气流对氮气介质阻挡放电气体温度及放电模式的影响

利用光谱测量和高速照相的方法,对大气压氮气介质阻挡放电进行了研究.在气流的帮助下,2mm气隙中的均匀放电可以长时间得以维持.根据放电电流波形和1μs曝光时间的放电图像,这种均匀放电被判定为汤森放电.用氦氖激光器对实验中所用的光谱仪带来的谱线轮廓展宽进行了标定,并将得到的仪器展宽数据输入Specair软件,计算了不同气体温度下氮分子二正系0—2谱带的谱线轮廓.通过用计算谱线轮廓去拟合实验谱线轮廓,确定了氮分子的转动温度并将其近似为气体温度.结果表明:大气压氮气介质阻挡汤森放电并不能使气体温度大幅上升(ΔTg≤50K),气体温度的小幅上升不会引起热不稳定性而导致放电发展成为细丝放电.气流确实可以降低放电气体温度,但这不是使汤森放电得以维持的原因.通过比较加入气流前后的放电光谱可知,气流降低了气隙中杂质氧的含量,使得更多的氮分子亚稳态N2(A3Σu+)的寿命延长到下一次放电的起始时刻,为汤森放电提供了必需的大量种子电子.     

经典漂移对EAST钨杂质产生和输运特性影响的模拟研究

本文采用蒙特卡罗杂质输运程序DIVIMP,针对先进实验超导托卡马克(EAST)的上单零位形放电,模拟研究了不同漂移情况下(无漂移、离子BíB漂移向下/上)的钨杂质产生和输运特性。结果表明,经典漂移显著影响了钨杂质自偏滤器靶板的溅射通量及其在上游区域的含量。     

样品厚度对薄膜法X射线荧光光谱测量的影响研究

分别以富集有Cr,Pb和Cd三种元素的尼龙薄膜样品及玻璃纤维滤膜为研究对象,采用滤膜叠加的方式,通过XRF光谱仪测量不同样品厚度下薄膜样品的XRF光谱,根据测得的尼龙薄膜样品中Cr,Pb,Cd元素及玻璃纤维滤膜中Ca,As和Sr元素特征XRF性质的变化,研究样品厚度对薄膜法XRF光谱测量的影响。结果表明：薄膜样品厚度对不同能量区间上元素特征谱线荧光性质的影响并不相同。元素特征谱线能量越大,元素特征X射线荧光穿透滤膜到达探测器的过程中损失越少;但由薄膜样品厚度增加引起的基体效应却越强,相应特征谱线位置处的背景荧光强度就越大,因此样品厚度增加所引起的基体效应对薄膜法XRF光谱测量的灵敏度影响就越大。对于特征谱线能量较低(能量小于7 keV)的元素,以增加薄膜样品厚度的方式来增加待测组分的质量厚度浓度,并不能有效地提高薄膜法XRF光谱测量的灵敏度;对于特征谱线能量较高的元素(能量＞7 keV),可以通过适当增加样品厚度以增加被测组分的质量厚度浓度的方式来提高XRF光谱测量的灵敏度,薄膜样品厚度在0.96～2.24 mm内,更有利于XRF光谱的测量与分析。该研究为大气及水体重金属薄膜法XRF光谱分析中薄样制备及富集技术提供了重要的理论依据。     

Near IR absorption in films of silicon containing oxygen

A novel reflectance effect has been used to extract new information about oxygen impurity states in silane-vapor-deposited silicon films. A comparison to IR measurements in crystalline silicon yields a substantial wavelength shift of the characteristic 9-μm oxygen transition and may suggest increased film impurity absorption in comparison to the bulk. By combining these experiments with measurements of film oxygen impurity concentration using X-ray emission spectroscopy, values for the oscillator strengths of the prominent oxygen lines in the near IR can be obtained. Interpretation of these data is given.     

ICP-AES法测定高纯氧化铕中微量稀土和非稀土杂质时光谱干扰的消除及分析条件的优化

本文提出了ＩＣＰ－ＡＥＳ直接同时测定高纯氧化铕中１４个稀土和２０个非稀土杂质元素的分析方法。着重考察了铕基体对分析元素的基体效应，谱线干扰及背景影响等情况。用标准加入法测出氧化铕基准中的微量杂质元素，消除了由于忽略基准中的杂质元素的含量给分析测定带来的误差。同时对仪器的工作条件进行了优化。     

铝合金焊前激光清洗的等离子体光谱在线检测

铝合金焊接技术在工业生产、制造和维修等领域有广泛的应用,焊缝内存在气孔导致焊接质量降低是铝合金焊接技术的常见问题。由于铝合金表面金属氧化物是导致气孔生成的主要来源,对激光清洗过程进行在线检测,不但可以实时分析表面氧化物的清洗状态,而且可以避免基体表面因为过度清洗造成损伤或二次氧化。提出采用激光诱导等离子体光谱(LIBS)在线检测铝合金焊前激光清洗过程,表征清洗后铝合金基体的表面状态。LIBS技术可以对多元素成分同时检测,拥有较低的检出限和较高的准确性。搭建基于Andor Mechelle 5000光谱仪的铝合金焊前激光清洗在线检测系统,剔除空气环境对实验结果的影响,测试6061铝合金表面氧化物和铝合金基体的LIBS光谱,分析两者独特的元素特征谱线,采用X射线能谱(EDS)测试结果验证元素特征谱线的准确性,并探讨激光清洗过程LIBS技术在线检测的可行性。实验测试等离子体光谱谱线强度与激光能量密度之间的关系,获得单次脉冲激光去除铝合金表面氧化物的损伤阈值,结合X射线能谱的检测结果研究激光损伤阈值的成因及影响。研究激光清洗过程等离子体光谱特征谱线与脉冲次数之间的关系,提出基于O/Al特征谱线强度比值作为在线检测清洗效果及二次氧化损伤的评判依据。为验证该评判依据的准确性,将O/Al特征谱线强度比值随清洗次数的变化趋势与X射线能谱测试获得的氧元素原子百分比变化趋势进行对比。实验结果表明:采用200~700 nm范围内激光诱导等离子体谱线特征分析激光清洗状态,可以剔除空气环境的影响;氧元素和铝元素特征谱线准确反映出表面氧化膜与铝合金基体的成分差异;X射线能谱检测元素成分和含量表明氧元素含量随着激光清洗能量密度先减后增,单次清洗铝合金的二次氧化损伤的激光能量阈值为11.46 J·cm-2,小于损伤阈值的激光能量密度对铝合金基体的多次清洗未造成损伤,等离子体光谱特征谱线强度与表面清洗状态相关, 656.5 nm(OⅡ)/396.2 nm(AlⅠ)谱线强度比值≤1.5%为激光清洗干净的依据。研究结果有利于铝合金的激光清洗实时控制技术和焊接装置集成化。     

Temperature dependence of spectral-line intensities in YAG:Yb3+

On the basis of the detailed calculation of the matrix elements of the interaction of an optical electron of an impurity ion with lattice phonons taking into account the nonadibatic contributions, the Debye-Waller factors, homogeneous widths, and the shifts of no-phonon spectral lines of Yb³⁺ ion in YAG are calculated. The temperature dependences of the intensities of the most intensive spectral lines are obtained. It is shown that with a decreasing temperature, the intensities of the spectral lines on the wavelengths 968.3 and 1030 nm are sharply increased.     

电感耦合等离子体法测定高纯氧化铕中14个稀土和20个非稀土杂质

本文提出了用ICP-AES直接同时测定高纯氧化铕中14个稀土和20个非稀土杂质元素的分析方法。着重考察了铕基体对分析元素的基体效应,谱线干扰及背景影响等情况,同时对仪器的工作条件进行了优化。在标准溶液中改变了以往对高纯物质进行分析时常常忽略基准物质中的含量,而用标准加入法测出氧化铕基准中的各稀土微量杂质元素的含量作为低标值,有效的消除了由于忽略基准中的杂质元素的含量给分析测定带来的误差。在本工作所选定的条件下,各稀土元素、非稀土元素的回收率在90％-112％之间,稀土元素的精密度实验显示相对标准偏差为1.12％-9.5％。对不同稀土分离厂家的样品进行了检测,结果令人满意。     

土壤重金属铅元素的X射线荧光光谱测量分析

在实验室条件下,利用NITON XLt793型便携式X射线荧光光谱重金属分析仪测量并分析土壤中铅元素的X射线荧光光谱特性。分别以铅的L_α(10.55 keV)和L_β(12.61 keV)特征谱线作为分析线,分析了不同基体元素对分析线的影响;测定在不同铅浓度下的特征谱线强度变化。结果表明铅的质量分数在10×10-6～1 800×10-6范围内,元素的光谱强度与浓度之间呈现较好的线性关系;建立了铅元素的定标曲线,并计算得到铅的检出限为7.89×10-6。     

高分辨椭圆弯晶谱仪在激光等离子体实验中的应用

 描述了用于激光等离子体X射线光谱研究的椭圆弯曲晶体谱仪系统。在“神光Ⅱ”第九路激光上对该谱仪进行标定实验，利用CCD相机成功地获得了激光等离子体铝和钛离子的K壳层和金离子M壳层谱；通过研究和辨认谱线，得到了X射线光谱，同时还给出了实验测定的谱仪分辨率。椭圆弯曲晶体谱仪除有高的收集光子效率外，还有更好的谱分辨和空间分辨率。分析了椭圆弯曲晶体谱仪在前沿科学技术和高技术实验中的应用。