基于双脉冲LIBS结合偏最小二乘回归的稀土元素定量分析

激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种以激光为激发源的等离子体发射光谱分析技术,已有将其用于稀土元素的定量分析研究,但由于稀土矿基体差异大、元素含量低,定量分析灵敏度和准确度仍有待提高。通过使用单激光分束构造双脉冲LIBS系统,并结合偏最小二乘回归(PLSR)算法实现对稀土矿石样品中的稀土元素La、Dy、Yb和Y的定量分析。结果表明,双脉冲LIBS结合PLSR可建立更加稳定的定标模型,与常规基本定标法相比,La、Dy、Yb和Y元素的相对均方根预测误差(RMSEP)从0.0061 %、0.0037%、0.0045%、0.0280 %降低至0.0044%、0.0016%、0.0029%、0.0134%,平均相对预测误差(AREP)从10.88%、15.27%、6.42%、17.20%降低至6.67%、3.62%、4.10%、7.98%。因此,双脉冲LIBS结合PLSR方法可以有效地提高LIBS对稀土矿石中稀土元素的定量分析能力。     

激光促进了烷裂解表面反应过程中的能量传递

本文利用红外光谱、化学吸咐和激光表面反应技术,研究了丁烷在H-ZSM-5分子筛、SiO_2和γ-A1_2O_3表面上的激光表面反应规律;研究了不同激发模式、固体表面材料的红外特性及化学吸附能力、激光脉冲次数及脉冲间隔时间等因素对激光光能利用率的影响;证实了固体表面键激发模式的有效性,探讨了激光表面反应过程中能量吸收、积累、传递和损失的途径,提出了激光促进丁烷裂解的表面反应机理。     

激光作用(艹屈)产生的正负离子的相关研究

以高能量密度的脉冲激光束作用于固体样品,可以产生信号强度相近的正负离子.最近我们在一台自制的激光等离子体源飞行时间质谱计上,首次实现了正负离子质谱的同时检测,并通过对稠环芳香烃——(艹屈)的研究,得到了一些有意义的发现.     

用双激光脉冲操纵N2分子取向

利用求解含时薛定谔方程的方法, 研究了双原子N2分子在激光强度为1.5×10¹⁴ W·cm^-2, 脉冲宽度为50 fs激光脉冲作用下的取向行为. 研究结果表明, 保持总激光强度不变, 将一束激光脉冲分成具有同样脉宽, 强度比为0.3636的两束激光脉冲, 当第一束脉冲产生的分子取向即将达到最大时, 加上有一定延迟时间的第二束脉冲能够使N2分子达到最大的取向程度.     

用可见激光在聚(氨酯-酰亚胺)表面制备周期性亚微米结构

由于含有偶氮苯染料侧基,聚(氨酯-酰亚胺)(PUI)对532nm的光具有较强的吸收.采用该波长的可见偏振脉冲激光(Nd∶YAG激光器的倍频输出),在PUI薄膜表面制备了激光诱导周期性表面微结构(LIPSS).研究了染料引入方式以及染料侧基含量对微结构形成过程的影响,讨论了入射角、激光脉冲数、激光脉宽等激光辐射条件对LIPSS形成过程以及对微结构形貌和周期性的影响.     

激光参数对甲醇激光表面反应性能的影响规律

以Ｓｉｏ２和ＰＭｏ１２为表面材料，用可选频脉冲ＴＥＡ－ＣＯ２激光器作光源，考察了激发频率、激光强度、脉冲次数和脉冲间隔等激光参数对甲醇激光分解反应性能的影响规律。结果表明：甲醇的激光表面反应具有频率选择性，激发频率不同，甲醇分解率也不同；不同表面上激发次数影响规律不同，随着激发次数增加，甲醇转化率增加；脉冲间隔的改变只影响转化率，脉冲间隔越小，能量利用率越高，甲醇分解率越高；激光强度的提高可增加甲     

低温基体隔离Mn_1(CO)_(10)的紫外激光光解

采用280nm和355nm的脉冲激光作光解光源,由FTIR进行初级产物探测,研究了Mn_2(CO)_(10)在低温基体隔离条件下的光解反应.结果表明,在Ar基体中,Mn_2(CO)_(10)经280nm激光光解的初级产物主要是Mn_2(CO)_9;而在Xe基体中还观察到了Mn(CO)_5的生成;与280nm激光相比,采用355nm激光光解Mn_2(CO)_(10),Mn_2(CO)_9的产率较低.     

离子富集脉冲电源对提高飞行时间质谱仪灵敏度的影响

研究自制离子富集脉冲电源对飞行时间质谱仪灵敏度的提高效果。离子富集脉冲电源包括脉冲信号产生模块、放大隔离模块、开关驱动模块、高压电路模块和负载阻抗匹配模块,输出一路中压脉冲信号,两路对称高压脉冲信号。利用自制电喷雾电离源及激光解析电离源与飞行时间质谱仪联用,调试中压脉冲信号。结果显示,应用离子富集脉冲电源后仪器对不同样品的检测灵敏度可提高6~24倍。     

微微秒激光技术及其在光化学动力学上的应用

近年来,随着激光技术的飞速发展,微微秒(ps)激光脉冲已成为一门瞬态时间的测量技术——微微秒激光技术。它作为了解微观世界各种瞬态过程的强有力工具,已引起各国科学家的高度重视。这种新技术可用来研究光化学动力学,植物的光合作用,以及生物物理学、等离子体和凝聚态物理学中超快瞬变状态等。特别是在研究光化学反应动力学过程和了解化学反应的本质方面,更显示出它的重要性。过去不能直接测量的超短现象,现在逐步可以实现了。化学工作者早已憧憬的“直接观察”各种化学反应的愿望的实现已不是遥远的未来。总之,微微秒激光技术为人们揭开微观世界的奥秘,开辟了一条广阔的道路。     

电化学富集-激光诱导击穿光谱（LIBS）法测定水中铀元素

为改善激光诱导击穿光谱技术(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)检测液体样品时遇到的液体飞溅、等离子体猝灭和稳定性差的问题,结合电化学富集方法,以KCl为电解质,石墨棒为阴极,开展了水中铀(U)元素的LIBS检测研究。选择UⅡ367.007 nm、UⅡ409.013 nm作为分析对象进行定量分析,着重研究了富集电压、KCl质量浓度、激光脉冲能量、激发方式等对铀元素特征谱线强度的影响规律,并通过扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS)对石墨棒表面吸附元素的空间分布进行了分析。结果表明,最佳富集电压为1.6 V,适当的电解质KCl质量浓度可以提高铀元素的富集效率和富集均匀性,提高激光脉冲能量与采用光电双脉冲激发方式能增强铀元素特征谱线的强度并提高信噪比。在光电双脉冲激发下,对水中铀元素进行了定量分析,获得UⅡ367.007 nm、UⅡ409.013 nm的检测下限分别为25.89和15.00μg/L,相关系数均大于0.98。方法可为水体中放射性核素含量调查、生活饮用水铀污染现状以及核工业含铀废水监测等场景提供技术支持。     

脉冲激光轰击固体靶制备纳米材料

综述了近年来脉冲激光轰击固体靶制备纳米材料。按介质种类和性质,脉冲激光轰击固体靶制备纳米材料的方法可分为六种:在气相、静态液相、动态液相三种惰性状态及其反应性状态下的反应。本文对以上六种制备方法及其优缺点作了较详细的阐述。其中最近发展起来的脉冲激光轰击处于流动液相中固体靶技术具有明显的优势,所制得的纳米产物分布均匀,重现性高,适用范围广泛。通过改变靶材和流动相的组分可制备各种各样具有新奇光、电、磁特性的纳米材料或纳米杂化材料,因而该技术有望成为脉冲激光轰击固体靶技术的一个重要的发展方向。     

激光诱导击穿光谱法分析焊丝样品

采用激光诱导击穿光谱法(LIBS)对焊丝样品中的硅、锰、磷、硫、铬及镍元素进行测定。采用扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜观察了样品经激光脉冲烧蚀后的形貌,并考察了各元素的谱线强度与激光脉冲个数之间的关系,从而确定了预剥蚀激光脉冲个数。通过分析标准样品建立了单个元素的谱线强度与其质量分数之间的标准曲线,相关系数在0.989~0.999之间。本方法对焊丝样品的分析结果与经典的电感耦合等离子体原子发射光谱法和高频红外硫碳分析方法的测定结果相吻合,其精密度稍差于经典的分析方法。     

脉冲激光沉积纳米NiO薄膜

Na Cl型 Ni O是一种 p型半导体 ,广泛用于传感器、催化剂、涂料、磁性材料及电极材料等领域[1～ 5] .最近 ,Poizot等 [6] 又报道了 Ni O可作为锂离子电池的阳极材料 ,使 Ni O成为又一新的研究热点 .纳米 Ni O粉末的制备方法有多种 ,主要包括化学沉淀法和沉淀转换法 ,Ni O薄膜的制备主要采用磁控溅射、化学气相沉积和电沉积等方法 [7～ 12 ] .脉冲激光沉积法具有操作简单和成膜纯净等优点 ,因此是制备薄膜的重要方法之一 .本文采用脉冲激光沉积 (PLD)法在氧气氛中使用金属镍作为靶材料 ,不锈钢作为基片 ,对 Ni O薄膜的制备进行了研究…     

激光作用磷化铟所产生的负离子质谱及其分析

以激光蒸发结合超声分子束膨胀,近年来已成为产生与研究原子簇的一种重要手段。在以这一方式产生的Ga_xAs_y的光电离质谱中,发现含奇数个原子的簇离子的信号强度相对较高。最近我们在自制的装置上,于高真空中直接以脉冲激光作用于GaAs、GaP、InP等多种半导体材料,在所记录的负离子质谱中也都观察到类似的奇强偶弱的现象,其中尤以In_xP_y~-最为显著。实验用的激光离子源飞行时间质谱计的构造已有另文详细介绍。该装置通过朝相反方向分别加速正负离子而可同时记录激光等离子体的正负离子质谱。实验采用Nd~(3+):YAG激光器的调Q倍频输出(532nm),聚焦后作用于样品表面的激光功率密度约为10~8W·cm~(-2)。质谱计的加速电压1kV,正负离子的无场漂移长度约1.15m,数据的模数转换速度为2×10~7s~(-1)。实验所用的磷化铟是片状的高纯度半     

桥链七甲川菁的合成及光性能

菁是一种具有多功能用途的染料,除用作卤化银感光材料及有机光导材料的光谱增感剂、光记录材料中记录介质外,还可作为染料激光器中用的激光染料.我们曾合成了四甲川苯乙烯菁、五甲川(艹粦)及五甲川吡喃鎓等红外染料作为激光染料,测定了它们的光性能.本文合成了具有桥链的七甲川菁,研究了这些桥链七甲川菁的吸收光谱及荧光光谱,并以YAG激光倍频(532nm)作泵浦源,测定了它们的激光调谐范围、中心波长及激光转换效率.     

激光产生的碳原子簇负离子及其质谱研究

自80年代中叶以来,Bloomfield等人以脉冲激光结合超声分子束的方式产生碳原子簇,尤其在Smalley等发现被认为具有足球形超稳定结构的C_(60)以来,碳原子簇的激光产生与研究已经吸引了越来越多的化学家的兴趣.然而迄今为止,研究的手段仍以质谱为主,而且多     

激光法产生球烯负离子

C_(60)及其他具有封闭结构的球烯(Fullerene)的产生与研究是当今化学界的热门课题。我们在自制的仪器上,以脉冲激光束在高真空中溅射单质碳样品,产生球烯的正负离子。最近又在相同条件下记录了煤、稠环芳香烃等10余种有机物的负离子质谱,发现其中许多物质均能产生球烯负离子,且质谱特征十分相似,与以往观察的正离子质谱有明显不同。实验结果揭示了球烯负离子的激光产生与样品组成和结构的关联。 实验装置另文介绍。激光波长532nm,脉冲7ns,功率密度接近10~8W/cm~2。实验中通过     

532 nm纳秒激光电离产生Xez＋(z ≤ 11)高价离子

利用25 ns脉冲Nd-YAG 532 nm激光,在1011 W•cm－2的光场强度下,研究了Xe原子团簇的激光电离过程,观察到较强的高价离子信号,其中最高价态达＋11.不同脉冲束位置和束源压力的实验表明,仅当激光作用于脉冲束中段时才能观察到高价离子,且高价离子信号强度随束源压力的增加而迅速增强,说明束中大尺寸团簇的存在与高价离子的形成密切相关.通过实验,认为高价离子可能来源于电离原子团簇而形成的纳米尺度等离子体小球对激光光场的共振吸收.     

两种新型有机激光染料的合成、结构和上转换 发光性质

合成了两个新的有机晶体：反式-4-[4'-(N-羟乙基-N-甲基胺基)苯乙烯基]-N-甲基吡啶对甲苯磺酸盐trans-4-[4'-(N-hydroxyethyl-N-methylamino)styryl]-N-methylpyridiniumtoluene-p-sulfonate(简称HMASPS)和反式-4-[4'-(N-羟乙基-N-乙基胺基)苯乙烯基]-N-甲基吡啶对甲苯磺酸盐trans-4-[4'-(N-hydroxyethyl-N-ethylamino)styryl]-N-methylpyridiniumtoluene-p-sulfonate(简称HEASPS)。用X射线衍射方法对这两个单晶进行了结构测定。测试了它们频率上转换荧光及激光性质。在1064nm的ps脉冲激光的激发下,HMASPS和HEASPS在溶液中均发出～625nm的上转荧光和激光,并且有可观的激光效率。     

分子动力学模拟飞秒激光对C60光裂解反应机理的影响

基于半经典分子动力学方法模拟超快激光诱导的C60光裂解反应.选择能量为2.0eV,半峰全宽(FWHM)分别为40和500fs的激光作用于C60分子,调节脉冲强度使其发生裂解反应,比较长短脉宽飞秒激光对C60裂解反应机理的影响.通过分析产物分布、原子平衡指数、温度以及吸收能量(包括动能、势能和电子能量),证实飞秒激光脉冲下C60的光裂解主要由电子激发态控制,非热力学效应在该反应中起重要作用.激光场的作用时间和强度均影响光裂解反应过程,而电子吸收能量饱和后光场强度的作用则变得不明显.