单晶Si Nd∶YAG激光连续退火的数值计算

应用固相外延模型来模拟单晶Si的连续Nd∶YAG激光退火过程,在低功率密度连续激光退火下,用准静态模型模拟辐照区向非辐照区的径向传导散热.在数值计算中,应用部分线性法处理非线性非齐次热传导方程,得到相应的隐格式差分方程,再用追赶法求解隐格式差分方程,得出绝热边界条件下的温度的时间和空间分布,从而得出激光退火的再结晶厚度.当激光波长λ=1.06μm、功率密度i0=700W/cm2,预热温度T0=523K时,经过0.7秒,表面温度度升到1 290K左右,再结晶厚度约为0.5μm.     

激光场和温度对氢氰酸分子准直的影响

通过分裂算符方法求解氢氰酸(HCN)分子的核转动波包,研究了激光场脉冲宽度、载波频率、激光峰值强度以及转动温度等参数对HCN分子准直程度的影响.结果表明,在温度T=10 K,使用脉冲宽度为100 fs,波长为800 nm,激光峰值强度I4×10~(13)W/cm~2范围内的激光场准直HCN分子时,最高准直度随光强增加升高,并且随光强增加,最高准直度增速变缓.在温度T=10 K,准直激光脉冲宽度为100 fs,波长为800 nm,峰值强度I=2×10~(13)W/cm2时,随激光载波频率在0.38×10~(15)Hzv1.13×10~(15)Hz范围内增加,HCN分子最高准直度出现振荡,在载波频率v=(0.4+0.1·n)×10~(15)Hz(n=1,2,3)时,最高准直度取极大值.在准直激光脉冲宽度为100 fs,波长为800 nm,峰值强度I=2×10~(13)W/cm2时,随温度在0 KT90 K范围内上升,准直度明显下降.     

高速碰撞诱发闪光辐射温度的测量及误差分析

为实现对高速碰撞诱发的闪光辐射温度进行实验测量及误差分析,建立了二级轻气炮加载系统及闪光辐射温度测量系统。采用聚碳酸酯弹丸分别以6 km/s、3.9 km/s的速度垂直撞击2A12铝靶,利用瞬态光纤高温计采集闪光信号,通过比色法计算不同碰撞条件下的闪光辐射强度及辐射温度。依据普朗克辐射定律计算了不同波长及温度条件下的闪光辐射强度理论值,与实验测量结果相比较并进行了误差分析;分别采用双色测温法的不同波长组合及四色测温法计算了闪光辐射温度及其平均温度,通过计算标准差分析了波长的选取对闪光辐射温度的影响。结果表明：与理论计算结果相比较,实验测量得到的闪光辐射强度值偏低,采用双色测温法计算闪光辐射温度时波长的选取对计算结果影响很大,波长间隔越大计算结果误差越小（误差最小值实验No.1为68.25 K,实验No.2为30.67 K）;四色测温法计算得到的闪光辐射温度与平均温度相近（误差实验No.1为72.88 K,实验No.2为63.66 K）,因此采用比色法计算闪光辐射温度时应尽量选取大间隔波长或多个波长参与计算以降低误差。     

Y2BaCuO5粒子掺杂的单畴熔融织构YBCO超导体工艺与性能研究

采用人工掺杂Y 2 11相的方法以及熔融织构生长结合顶部籽晶工艺制备了不同 2 11粒子含量的准单畴熔融织构的YBCO块材料 ,样品致密度高 ,体密度大于 6 2g/cm3 ,机械强度好 ,振动样品磁强计测量结果表明 ,样品在温度 30K、磁场 0 6T下 ,其Jc 仍达到 1 2 3× 10 6A/cm2 .在温度 70K、磁场 2T条件下 ,Jc 仍高达 1 35× 10 4A/cm2 ,而且临界电流密度对磁场不敏感 .扫描电子显微镜分析也表明 ,Y 2 11相的人工掺杂 ,能改善织构样品的生长状况 ,减小微裂纹 ,同时 ,掺杂的Y 2 11粒子能作为强的钉扎中心 ,因此 ,这种工艺能精确地控制样品中Y 2 11粒子的含量 ,所制备的样品中Y 2 11粒子分布越均匀 ,尺寸越小 ,其钉扎效果越好 .从大量实验结果比较得出 ,1∶0 5是最佳的掺杂比例 .     

基于长周期光纤光栅嵌入型Sagnac环光谱的折射率测量

将长周期光纤光栅(LPG)和光纤Sagnac环相结合,实现了折射率和温度的同时测量.首先利用二氧化碳激光器在保偏光纤上制作了长周期光纤光栅(PM-LPG),然后把该PM-LPG和普通单模光纤耦合器组成Sagnac环,作为传感单元.实验选择其某一透射峰作为测试对象,其波长随温度变化,强度随折射率变化,因此可实现两个参量的...     

Li2O-2B2O3熔体的物性研究

系统测量了四硼酸锂(Li2O-2B2O3)熔体的密度ρ、表面张力γ随着温度的变化规律,实验结果表明在1100K到1500K范围内Li2O-2B2O3高温熔体的密度和表面张力随着温度的升高均线性减小.通过实验数据拟合得出熔体密度与温度关系为ρ(T)=2.574-4.89×10-4T,熔点处LiO-2B2O3熔体的密度为1.992g/cm3;熔体表面张力与温度关系的拟合公式为γ=262.8-4.59×10-2T.     

K(4P_J)-N_2,He碰撞转移及猝灭截面的测量

利用770nm脉冲激光激发基态K原子到K(4P1/2)态,在样品池中,利用原子荧光光谱方法,测量了K(4PJ)和N2、He碰撞的精细结构转移截面和碰撞猝灭截面。在不同N2、He气体密度下,通过对4P1/2→4S1/2共振荧光与4P3/2→4S1/2转移荧光的时间积分荧光强度进行测量,得到其荧光强度比与N2、He密度成线性关系。从荧光强度比R与(Nv)-1线性关系图中的直线斜率可以得到4P1/2→4P3/2转移截面为(2.77±0.69)×10-15cm2和4P3/2→4P1/2的碰撞转移截面为(1.62±0.41)×10-15cm2,从直线的截距计算出K(4P3/2)与N2、He的碰撞猝灭截面为(0.40±0.12)×10-15cm2和(0.60±0.18)×10-16cm2。     

密度泛函理论研究簇合物(HFGaN_3)_n(n=1-6):尺寸效应

用密度泛函理论DFT方法,计算研究不对称簇合物(HFGaN_3)_n(n=1-6)的几何构型、稳定性、IR谱和热力学性质.结果表明,簇合物(HFGaN_3)_n(n=2-6)的优化构型拥有一个Ga和α-N原子交替的2n元环状结构.通过计算研究(HFGaN_3)_n(n=1-6)的平均结合能、二阶能量差分和能隙与团簇尺寸关系,发现后两者表现出明显的"奇—偶"振荡现象.对计算获得的IR谱进行归属,获得四个特征区.讨论了团簇尺寸和温度对(HFGaN_3)_n(n=1-6)热力学函数的影响.由焓变和吉布斯自由能可知,200-800K温度范围内由单体形成稳定的多聚体(HFGaN_3)_n(n=2-6)在热力学上有利.     

光源频谱宽度对Bessel光束亮暗梯度的影响

分析了三种不同频谱宽度的光源(激光、绿光LED和白光LED)产生无衍射贝塞尔(Bessel)光束亮暗环的梯度。分别模拟得到在不同位置的光强截面图,并计算各亮暗环的光强值,引入对比度的计算公式,计算了三种不同频谱宽度的光源产生贝塞尔光束亮暗环的对比度,可以得到频谱宽度越宽的光源产生的贝塞尔光束亮暗环之间的对比度降低,亮暗环强度梯度下降,从而导致囚禁粒子的能力降低。根据三种光源的特性设计了实验装置,并在与理论模拟相应的位置分别拍摄了三种不同频谱宽度光源产生的无衍射光斑图。对实验中拍摄到的光斑图进行对比度计算,可以得知频谱宽度越宽的光源产生的无衍射光束,其截面光斑亮暗环的对比度降低,亮暗环强度梯度降低,囚禁粒子能力下降,理论和实验相吻合。     

介质阻挡放电中单晶胞白眼斑图的光谱研究

在介质阻挡放电系统中,空气和氩气混合气体的实验条件下,第一次实现了只具有一个单元结构的白眼斑图。该斑图的结构从中心位置向外依次为：中心点,围绕中心点的环和环外六个点。由于出现该单晶胞白眼斑图时的电压较低,而本实验采用的水电极中的水的比热容大,具有良好的吸热性,这使斑图在放电过程中放电气隙间的气体的温度没有升高,并且放电现象没有发生变化。因此在实验过程中,单晶胞白眼斑图在长时间放电的情况下并没有使其等离子体状态发生改变。由普通照相机所拍摄的图片可以看到,单晶胞白眼斑图的中心点,围绕中心点的环和环外六个点的亮度有明显不同。在不同压强下该斑图的稳定性有所不同,并且中心点,围绕中心点的环和环外六个点的亮度随压强的变化有所不同。鉴于此,本实验采用了发射光谱法,研究了单晶胞白眼斑图中不同位置处(中心点、环及外围六个点)的等离子体温度随压强的变化关系。其中,分子振动温度使用氮分子第二正带系(C3Π_u→B3Π_g)的发射谱线来计算;电子激发温度利用氩原子763.26 nm(2P₆→1S₅)与772.13 nm(2P₂→1S₃)两条谱线强度值进行比较的方法进行研究;电子密度利用氩原子696.57 nm(2P₂→1S₅)谱线的展宽来测量。发现在同一实验条件下,单晶胞白眼斑图的中心点的电子激发温度、电子密度和分子振动温度均最低,环外六个点相应的电子激发温度、电子密度和分子振动温度次之,环相应的电子激发温度、电子密度和分子振动温度均最高;随着气体压强从40 kPa增大到60 kPa,单晶胞白眼斑图不同位置处的电子密度增高但分子振动温度和电子激发温度均降低。本实验结果有助于进一步研究自组织斑图形成的机制。     

p-GaN插入层调控InGaN基黄绿双波长LED发光光谱

采用MOCVD技术在硅衬底上生长了含有7个黄光量子阱和1个绿光量子阱的混合有源区结构的InGaN基黄绿双波长LED外延材料,研究了电子阻挡层前p-GaN插入层厚度对黄绿双波长LED载流子分布及外量子效率(EQE)的影响。通过LED变温电致发光测试系统对LED光电性能进行了表征。结果表明,100 K小电流时随着电流密度的增大,三组样品的绿光峰与黄光峰相对强度的比值越来越大,且5.5 A·cm^-2的电流密度下,随着温度从300 K逐步降低至100 K,三组样品的绿光峰与黄光峰相对强度的比值也越来越大,说明其载流子都在更靠近p型层的位置发生辐射复合。三组样品的p-GaN插入层厚度为0,10,30 nm时,EQE峰值依次为29.9%、29.2%和28.2%,呈现依次减小的趋势,归因于p-GaN插入层厚度越大,p型层越远离有源区,空穴注入也越浅。电子阻挡层前p-GaN插入层可以有效减小器件EL光谱中绿光峰随着电流密度增加时峰值波长的蓝移(33 nm),实现了对低温发光光谱的调控。     

C(膜)/Si(SiO2)(纳米微粒)/C(膜) 的光致发光性质研究

用直流辉光溅射法结合真空镀膜法制备出了一种“多层三明治结构”的光致发光材料—C(膜 ) /Si(SiO2 ) (纳米微粒 ) /C(膜 )夹层膜 ,然后分别在 40 0、6 5 0和 75 0℃退火 1h .在波长为 2 5 0nm的紫外光激发下 ,刚制备出来未经退火处理的样品具有一个在 398nm (3.12eV)处的紫光宽带PL1峰 .在 6 5 0℃退火后 ,又出现了一个在 36 0nm (3.44eV)附近的PL2 峰 .PL1和PL2 峰形状和峰位与退火温度和激发波长无关 ,但强度却与退火温度和激发波长密切相关 .结合形态结构分析可知 ,紫光PL1峰可用量子限制 -发光中心 (QC LCs)模型进行解释 :即光激发发生在SiO2 微粒内部 ,而光发射源于SiO2 与Si界面上的缺陷中心 .紫外荧光PL2 峰则源自SiC内部的电子 空穴复合发光     

K_3Ba_3C_(60)在不同温度下的Raman光谱研究

研究了K3Ba3C60 在不同温度下的Raman光谱 .发现Raman光谱随温度的变化发生有规律的变化 .随着温度的降低 ,所有模的线宽和强度的变化情况与纯的C60 的情况明显不同 .径向Ag(2 )模的频率在 2 0K到室温之间有一个反常大的向高频漂移 (9cm-1) ,这表明在C60 分子和掺杂离子之间存在着轨道杂化 .另外Raman光谱中Ag(1)模两个分量的相对强度随着温度的降低发生有规律的变化 .     

存在缓冲气体的Cs蒸气中的三体碰撞

本文研究了Cs(6P3/2) Cs(6P3/2) He→Cs(4FJ) Cs(6S1/2) He的碰撞能量转移过程.在温度为337～357 K,利用单模半导体激光器共振激发Cs原子至6P3/2态,利用另一与泵浦激光束反向平行激光束作为吸收线探测6P3/2态原子密度及其空间分布.缓冲气体增大了两个6P3/2原子间的能量转移,这可从测量由两个Cs(6P3/2)原子碰撞而被布居的4FJ态所发射的荧光得到证实.得到三体碰撞速率系数为(1.35±0.18)×10-27 cm6s-1,(2.22±0.21)×10-27 cm6s-1.     

掺铒氢化非晶氧化硅1.54μm发光性质的研究

采用等离子体增强化学汽相沉积技术生长不同氧含量的氢化非晶氧化硅薄膜(a-SiOx:H),离子注入铒及退火后在室温观察到很强的光致发光.当材料中氧硅含量比约为1和1.76时,分别对应77K和室温测量时最强的1.54μm光致发光.从15到250K的变温实验显示出三个不同的强度与温度变化关系,表明氢化非晶氧化硅中铒离子的能量激发和发光是一个复杂的过程.提出氢化非晶氧化硅薄膜中发光铒离子来自于富氧区,并对实验现象进行了解释.氢化非晶氧化硅中铒发光的温度淬灭效应很弱.从15到250K,光致发光强度减弱约1/2.     

无序CuZr和CuY合金的电阻和磁电阻

以熔化-旋转法制备了Cu70Zr30和Cu100-xYx( x = 28, 67)非晶带试样并在1～300 K温度范围内测量了电阻和磁电阻随温度变化的规律.非晶Cu70Zr30电阻率ρ(T)的温度系数(TCR)在整个测量温区内都是负值,并且在两个不同的温区表现出-T1/2行为.对于类似的Cu100-xYx合金系统,在1～200 K温区内也做了同类测量.在低温1～4 K, 两个不同的无序系统CuZr和CuY的 TCR都准确地表现出-T1/2行为,这表明无序系统在极低温条件下的量子相干效应.这主要应归因于在粒子-空穴通道的电子-电子相互作用.而无序Cu70Zr30在宽广的中低温区60～300 K以更大斜率表现出的-T1/2行为,可以用初始定域化理论解释.无序CuZr和CuY的低温磁电阻ρ(B,T)测量结果与定域化理论进行了拟合和讨论.     

亮菌甲素荧光熄灭法测定微量铁

基于铁对亮菌甲素的荧光熄灭 ,建立了测定微量铁 ( )的新方法。在 p H8.81的硼砂缓冲体系中 ,最大激发波长和发射波长分别为 2 81nm和 4 6 2 nm,亮菌甲素的荧光强度与铁 ( )的加入量在 0 .0 0 5—0 .4 5 0 μg/ m L间存在线性关系 ,检出限为 0 .6 μg/ L Fe( )。方法操作简便、反应迅速、灵敏度高、选择性好 ,用于环境水样中痕量 Fe( )的测定 ,结果令人满意     

高层大气风场四强度测量法误差分析与计算

利用干涉成像光谱技术和电磁波的多普勒效应,通过测量高层大气(80—300km)中的气辉(极光)辐射线的四个干涉强度值而获知高层大气的速度和温度信息.采用四强度干涉测量法,分别对基于Michelson干涉仪的动镜扫描和基于无动镜四分区镀膜的干涉图获取模式所引起的测量误差进行了深入的理论分析与研究.给出了由于此测量误差所导致的相位误差所引起的高层大气风场速度、温度的误差数值;采用计算机模拟得出了在不同相位误差条件下,两种模式计算得到的风场速度和温度的误差分布图;给出了风速误差、温度误差与相位步进误差的关系曲线 关键词： 高层大气风场测量 四强度测量法 模拟计算     

热释电传感器及其应用

工业上用的各种非接触测温传感器,测定的温度为 1000℃,测定的波长为 lum左右,因此可用可见光探测器.但是,近年来人们需要将测温范围扩大到家用电器中,即需要对- 30℃～+300℃的比较低的温度进行测量,所要探测的波长为 2～15 um的红外光.能在这种波长区及温度范围工作的探测器,从灵敏度、价格方面考虑,以热释电探测器为最合适. 一、原理和特性 众所周知,热释电晶体具有自发极化Ps然而,在正常状态下表观上观察不到表面电荷的变化,也不会产生输出信号[图1(a)]. 当晶体受到红外线照射时,晶体的温度发生变化,由 TK变为(T+ 　T)k[图 1(b)],晶格…     

Lu_(2)O_(3)∶Er^(3+)/Yb^(3+)荧光材料的上转换发光及其温度传感特性EI北大核心CSCD

采用CO_(2)激光区熔法制备了Lu_(2)O_(3)∶0.5%Er^(3+)/x%Yb^(3+)(x=1,3,5)上转换荧光材料。X射线衍射结果表明,所制备的Lu_(2)O_(3)∶Er^(3+)/Yb^(3+)荧光材料具有纯Lu_(2)O_(3)晶相。在980 nm激光激发下,样品发出明亮的上转换荧光。光谱测试结果表明,样品上转换荧光强度和荧光中绿光与红光比例随Yb^(3+)离子浓度改变,当Er^(3+)和Yb^(3+)离子浓度分别为0.5%和3%时,样品上转换荧光强度最强。通过荧光强度比(FIR)技术研究了样品Lu_(2)O_(3)∶0.5%Er^(3+)/3%Yb^(3+)在298~873 K温度范围内上转换荧光温度传感特性,在532.8 K时最大绝对灵敏度为0.0060 K^(-1),在298 K时最大相对灵敏度为0.0090 K^(-1)。结果表明,Lu_(2)O_(3)∶Er^(3+)/Yb^(3+)荧光材料非常适合用于宽温度范围荧光温度传感。