Al激光等离子体Stark加宽光谱观测

用YAG脉冲激光器产生的1.06μm激光,在高真空下轰击Al靶,观测到9条AlⅠ,AlⅡ和AlⅢ的等离子体谱线。利用高分辨率双光栅单色仪和光学多道分析仪(OMA),对谱线的Stark加宽和线型进行了测量。得到Al等离子体的电子密度沿靶面法向的分布,测得电子密度在1.0×l017～1.l×l018cm-3范围。利用谱线峰值法估算了等离子体的温度约为1.5×l05K。测量结果与半经典理论的计算基本符合     

激光诱导镍等离子体的自吸收时间分辨特性研究

激光诱导击穿光谱(LIBS)技术是一种新兴的元素分析技术,但自吸收效应对LIBS测最的影响较大.文中利用Nd:YAG激光器产生的基频1 064 nm脉冲激光在空气中击穿镍靶产生等离子体,观测了四条跃迁对应同一电子组态(3d<'9>(<'2>D)4p-3d<'9>(<'2>D)4s)谱线Ni I 341.476/351.034/351.505/352.454 nm的自吸收现象.实验发现,谱线Ni I 351.034 nm没有出现自吸收现象,其下能级电子组态为3d9(<'2>D)4s的各能级中能量最高的<'3>D,态.对于其他三条谱线,在等离子体辐射初期白吸收较为严重,随着等离子体的演化,自吸收减弱.不同谱线的自吸收持续时间不同,其中谱线Ni I 352.454 nm自吸收最为严重,且当门延时为1 100 ns时仍存在明显自吸收现象,而NiI 341.476/351.505 nm的自吸收持续时间分别为900和500 ns.自吸收现象随着激光脉冲能量的增加而减弱.结果表明通过选择合适的谱线、激光脉冲能量和较长的探测门延时可以有效避免自吸收现象对LIBS测量的影响.文章还对不l司谱线自吸收持续时间小同的原因进行了讨论.     

大气压直流氩等离子体光谱诊断研究

通过光谱诊断系统测量了大气压直流氩等离子体射流在弧室内和弧室出口的发射光谱,利用波尔兹曼曲线斜率法计算了射流的电子温度,根据Ar Ⅰ谱线的斯塔克展宽得到射流的电子密度,并对氩等离子体射流满足局域热力学平衡(LTE)状态的判定标准进行了分析,结果表明在文章的实验条件下大气压直流氩等离子体射流达到局域热力学平衡。     

激光诱导Ni等离子体发射光谱的空间演化特性研究

在350- 600nm 波长范围内测定了激光烧蚀Ni等离子体中Ni原子的空间分辨发射光谱.测定了385.83 nm发射光谱线的相对强度和STARK展宽及其随径向的变化特性。结果表明, 在沿激光束方向上, 当距离靶表面0-2.5mm范围内变化时,谱线的STARK展宽和谱线的强度都随距靶面距离的增大先增大,但增大到最大值后随距离的进一步增大而减小。谱线强度和STARK加宽的最大值都出现在离靶面约1.5mm处。     

激光诱导Ni等离子体发射光谱的空间演化特性研究

在350～600 nm波长范围内测定了激光烧蚀Ni等离子体中Ni原子的空间分辨发射光谱.测定了385.83 nm发射光谱线的相对强度和STARK展宽及其随径向的变化特性.结果表明,在沿激光束方向上,当距离靶表面0～2.5 mm范围内变化时,谱线的STARK展宽和谱线的强度都随距靶面距离的增大先增大,但增大到最大值后随距离的进一步增大而减小.谱线强度和STARK加宽的最大值都出现在离靶面约1.5 mm处.     

氢原子的二次斯塔克效应

在一次效应的基础上，本文以ｎ＝２能级为例，计算了氢原子的二次斯塔克效应．计算结果表明，考虑了二次效应以后，能量只相对于一次效应有一移动而并不继续发生分裂，从而很好地解释了氢原子赖曼线系第一条谱线在电场作用下分裂为三条的现象．     

激光诱导击穿光谱测量偏差的物理影响因素研究

为了消除LIBS实际测量光谱谱线与标准的LIBS光谱谱线间存在的差值,提高元素测量精准度,提出了针对激光诱导击穿光谱测量偏差的物理影响因素研究。实验在相同条件下,对烧蚀孔效应和光谱波长的关系进行了测试,研究了激光诱导击穿光谱高温Mg等离子体在1.00～3.00 μs范围采样延时下的斯塔克(Stark)展宽数据,从而得出烧蚀孔效应和斯塔克延时展宽等物理因素对采集光谱造成的具体影响。研究结果及方法完全可以应用于其他激光诱导击穿光谱实验系统的误差分析,这对于提高LIBS技术的物质元素测量精准度,研究LIBS技术的最佳采样延时时间,具有重要意义。     

斯塔克调制—电旋转激光光谱技术及其应用

采用斯塔克调制电旋转激光光谱技术将由偶然简并能级跃迁产生的电旋转信号从非简并能级跃迁中分离出来，因而简化了转动量子态的跃迁谱线，减少了谱线重叠现象，反映了分子能级受偶然简并斯塔克相互作用以及电四极相互作用的特性，非常适合那些转动谱线密集，微扰严重的多原子分子的光谱测量与分析。本文既给出了这种光谱技术的半经典理论模型，又运用微扰理论解释了用该技术所测的ＮＯ２分子的转动光谱的形成原因和它们的主要特征。     

等离子体X射线吸收谱及发射谱研究

 报道计算高温高密等离子体吸收谱和发射谱（光学薄）的理论方法；该方法基于相对论原子理论，可以计算任何单元素以及多元素等离子体的谱分辨X射线吸收谱和发射谱（光学薄）；应用了量子亏损理论，可以减少计算量。利用该方法计算金等离子体LTE吸收谱，计算结果与实验符合良好。本文还对金等离子体LTE的光学薄发射谱进行了研究, 这将有利于对实验进行进一步的诊断分析。该理论计算方法还可提供等离子体内各电离度能级布居等重要物理参数。因此经“标准实验”检验的该理论计算方法将是提供ICF“精密”物理辐射参数的重要基础。     

系统研究氢原子Stark能谱的数值方法Ⅱ—准稳态及其线型

本文通过标度变换，引入ｔ参量，将抛物坐标下分离变量后，稳定外电场下氢原子的Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程消除了耦合，大大地简化了计算。由“有效动能”曲线给出“准稳态”存在的判据。利用波函数渐近表达式的周期性性质，可求出任意ｍ值的氢原子能级随电场变化的解。本文以ｎ＝６时２１条Ｓｔａｒｋ分裂谱的Ｅ－Ｆ曲线为例，说明这种系统计算法的简便。最后通过边接出射波函数与其渐近形式，计算出散射振幅，分析了ＤＣ Ｓｔａ     

Yb原子高激发态的斯塔克光谱

采用ππ偏振激光，通过两步激发和光电离方法，在０－１５４Ｖ／ｃｍ电场范围内，测定了Ｙｂ原子ｎ－１８附近ｍ＝０的斯塔克光谱，首次把包含斯塔克效应的能量矩阵对角化方法推广到Ｙｂ原子，所获得的理论斯塔克图与实验结果基本符合，观察到低场中斯塔克簇随电场增加呈现线性结构以及＾１Ｐ１态与斯塔克簇在抗交叉过程中振子强度发生转移的现象，讨论了结构与量子亏损的关系。     

Stark效应对J-C模型腔场谱的影响

研究了计及Stark效应的J-C模型的腔场谱,通过求解本征方程导出了腔场谱的计算公式,给出了腔场处于光子数态时的数值结果,讨论了Stark效应和初始场强对标准J-C模型腔场谱的影响.发现在初始场为真空场时,两个Rabi峰的高度相等,随着Stark位移参数的增大,两峰都向低频方向移动,且频差逐渐增大;在初始场较强的情况下,Stark移动参数增大时会导致双峰的对称性消失,通过测量两峰的相对高度也可确定Stark位移参数的大小;在Stark效应较强初始场递增的情况下两峰仍向左移,但峰间距越来越小;在弱场情况下,Stark效应使两峰呈现左高右低或左低右高的峰结构.总之,改变Stark位移参数β1、β2的大小以及初始场强的强弱,可得到不同的谱线结构.     

斯塔克效应对两模双光子J-C模型腔场谱的影响

研究了斯塔克(Stark)效应对两模双光子Jaynes-Cummings(J-C)模型腔场谱的影响,推导计算出了腔场处于光子数态时腔场谱的计算公式和数值结果,讨论了斯塔克效应和初始场强对腔场谱的影响。发现斯塔克效应在弱场条件下对腔场谱线的频率和强度都有明显的影响,破坏了谱结构的对称性,使两模的谱线更加丰富。初始场较强时斯塔克效应对谱线的影响较弱。模Ⅰ为真空场、模Ⅱ初始场强递增时,斯塔克效应使模Ⅱ的高频峰受到较强的抑制作用,其低频峰在初始场较弱时受到抑制,初始场较强时又有强化作用,初始场更强时,模Ⅱ的谱线退化为经典的共振荧光谱,与无斯塔克效应的情况基本相同。     

Stark效应对量子纠缠信息交换传递的影响

用多个“二能级原子与单模光场”组成的联合物理模型,考虑Stark效应后,推导了该系统的态矢演化式,得到光场纠缠度的数值计算结果.讨论了Stark效应和初始场强对量子纠缠信息交换传递的影响.结果发现,在一定条件下,原子纠缠态与光场纠缠态之间可以转化,实现了量子纠缠信息的交换传递,且Stark效应和初始场强对此过程有着显著的影响:光场的纠缠程度随着初始场强的增强而增大;在强场条件下,光场纠缠度出现崩塌-回复现象.Stark移位参量越大,光场纠缠度振荡越剧烈,说明Stark效应破坏了光场纠缠程度的稳定性.     

Dynamics of Atom-Cavity System: Comparison Between the Kerr and Stark Effects

Taking into account the effects of Stark shift and Kerr medium, the dynamics of a two-level atom interacting with a quantized cavity field and the evolution of the cavity field entropy are investigated in this paper, the comparison between both systems of Stark shift and Kerr medium is given. The results show that, the effects of Stark shift and Kerr medium change the quasiperiod of the atomic inversion and the field entropy evolution.     

不同微场分布函数下的光谱线型

根据光谱学,总的光谱线型是各种加宽机制的卷积结果。考虑到等离子体中的离子碰撞,Stark加宽本质上是一种非对称的光谱线型, 其中微场分布函数对光谱线型起着非常关键的作用。该文利用不同的微场分布函数研究了微场分布函数对总的光谱线型的影响。研究结果表明,在电子加宽参数和离子加宽参数很小时,不同微场分布函数对整个光谱线型的影响基本相似,但随着离子加宽参数的增加,3种不同的微场分布函数对Stark光谱线型的影响逐渐增加; 随着电子加宽参数的增加,不同的微场分布函数对Stark光谱线型的影响也逐渐增加; 但总体上Holtsmark分布和Nearest-Neighbor场分布下的光谱线型差别较小,但是Mayer模型对光谱线型影响较大。特别是,当离子加宽参数较大时,Mayer模型对光谱线型的影响异常明显,这也正说明离子间碰撞剧烈时对光谱线型的影响很大。该结果对等离子体参数诊断有一定参考价值。     

GaAs半导体量子箱中电子的斯塔克效应

在有效质量近似下,利用变分法研究了在GaAs半导体量子箱中电子能量的斯塔克效应.结论表明：电场平行于量子箱的中心轴时,斯塔克能移只与量子箱高度有关;电场垂直于中心轴时,斯塔克能移仅仅与它的截面尺寸有关.当电场方向与中心轴夹角为任意角时,斯塔克能移与高度和截面都有关.同时在低场和高场极限下,理论上分析了电场大小和量箱尺寸对斯塔克能移的影响.     

GaAs半导体量子箱中电子的斯塔克效应

在有效质量近似下,利用变分法研究了在GaAs半导体量子箱中电子能量的斯塔克效应.结论表明:电场平行于量子箱的中心轴时,斯塔克能移只与量子箱高度有关;电场垂直于中心轴时,斯塔克能移仅仅与它的截面尺寸有关.当电场方向与中心轴夹角为任意角时,斯塔克能移与高度和截面都有关.同时在低场和高场极限下,理论上分析了电场大小和量箱尺寸对斯塔克能移的影响.     

Interaction of polar molecules with a resonant RF electric field: strong deflection of a NO molecular beam

Deflection of a cold supersonic NO beam seeded in He has been observed when these molecules interact with both static and a resonant oscillating electric field. The NO beam splits into two beams each one deflecting about 0.5° towards the positive and negative direction of the Stark field when the employed resonant frequency between the two Stark levels of the NO molecule is 1515 kHz. This deflection angle is about four orders of magnitude higher than the value one would expect from the NO dipole moment and the employed RF field gradient. This phenomenon suggests the possibility of a significant translational motion perpendicular to the beam axis, which is induced by the resonant RF electric field on the cold and high-density supersonic beam.