InP掺杂超晶格的MOCVD生长与表征

用常压MOCVD技术生长了InP掺杂超晶格,所用源材料为TMIn和PH3.InP的载流子浓度低为8×1013cm-3,300K迁移率高达5744cm2/V·s.n型掺杂剂是DETe,p型为DMZn,两者在InP中的掺杂浓度均可达~1019cm-3.用不同激发强度下的低温PL谱,时间衰减,时间分辨PL谱和光反射(PR)谱技术表征了InP掺杂超晶格.文中给出了在不同激发强度下InP掺杂超晶格的4KPL谱,该样品由六层(n·p)组成,每层厚度200Å,掺杂浓度分别是1×1018cm-3和2×1018cm-3.发光峰值能量明显低于InP的禁带宽度,当激发强度增加时峰值能量移向高能边,这是真实空间中的间接跃迁特征.总PL信号衰减分成几步,每步都按指数规律,在4K情况下,衰减常数从6×10-8秒到7×10-4秒,具有明显间接带隙材料特征.InP掺杂超晶格中的量子尺寸效应用PR谱技术进行了研究.为描述InPnipi结构中的量子尺寸效应,引进了抛物型势阱模型,实验结果与根据引进模型所进行的计算相符.     

从一个习题引出的问题

R.瑞斯尼克、D.哈里德著《物理学》(科学出版社1980年版,第一卷第二册791页)上有这样一个习题:一氢分子(直径为10×10-8厘米)以方均根速率从炉中(T=4000K)逸出而进入冷的氩气室中,室内氩气密度为4.0× 1019原子/厘米3(氩原子直径为3×10-8厘米).试问:(a)氢分子的速率为多大?(b)设氩原子与氢分子均看成球体,则在相互碰撞时它们的中心之间最靠近的距离为多大?(c)最初,单位时间内氢分子受到的碰撞次数为若干?书中给出答案是:……(c)50 × 1010次碰撞/秒.在程守洙、江之永编,朱加春等修订的《普通物理学》(1982年修订本)第一册第279页也引用了…     

轴向运动等离子体柱的磁流体力学稳定性

1978年,尤班克(H.Eubank)等发表了在PLT上中性束加热的实验,其中提到在中性束注入时引起了等离子体旋转。如果把相速度的变化解释为等离子体环向运动引起的多普勒移动,那末在某些条件下可得到旋转速度为1×10~7厘米/秒。1979年5月,苏凯尔(S.Suckewer)等进一步测量了这个环向速度的径向分布。     

吐昔烯衍生物的电荷传输性质

使用密度泛函理论在B3LYP/6-31G**理论水平理论研究吐昔烯(TR)及含不同支链的7个衍生物分子的电荷传输性质。结果表明,吐昔烯及其7个衍生物的空穴传输速率常数在2.71×1012 s-1到1.80×1013 s-1之间,介于六氮杂苯并菲109 s-1和苯并菲1013 s-1之间。8个分子的电子传输速率常数位于1.16×1012 s-1到7.48×1012 s-1之间,大于苯并菲1011 s-1,小于六氮杂苯并菲1013 s-1。在吐昔烯刚性盘上引入羟基和烷氧基,没有改变空穴和电子传输速率常数的数量级。我们计算得到TR(OH)3(OC8H17)3和TR(OC5H11)3的空穴传输速率分别为9.74×10-2 cm2.v-1.s-1和3.78×10-1 cm2.v-1.s-1,与实验测得的两个化合物TR(OH)3(OC10H21)3和TR(OC8H17)3的空穴传输速率接近。     

HL-1M 欧姆放电的电子能量约束定标律

通过电子储能的计算，编制出用于分析HL-1M电子能量约束定标律的数据库。用它与现有的欧姆能量约束定标律进行分析比较，结果表明，HL-1M电子能量约束与Alcator欧姆能量约束定标律的预测结果一致，能量约束饱和的密度值为4.8×1013cm-3。用标准回归分析给出了初步的HL-1M电子能量约束定标律，＿＿，并分析了HL-lM欧姆电子能量约束与输运的关系。     

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).     

脉冲送气等离子体枪的实验

用双探针和光谱方法测量了脉冲送气同轴等离子体枪产生的高速等离子体的性质。同轴枪的储能电容器的充电电压1.5—4.0kV,等离子体的电子温度为10—20eV,定向能量为40—310eV,等离子体密度为5×10~(13)—7×10~(14)cm~(-3)。     

HL-2A装置上DD热核聚变中子产额和通量的估算

用蒙特卡罗方法,利用MCNP3B编码计算了HL 2A装置芯部离子温度为5keV、离子密度为5×1013cm-3的DD热核聚变中子产额的空间分布,以及高场边A、低场边D、偏滤器的B和C点所在位置各种能量的中子辐射通量和平均通量。计算了由于D+D→P+T反应产生氚,在10%的氚与氘发生DT反应产生中子的条件下,热核聚变中子的产额以及在A、B、C、D各位置通量发生的变化。计算结果为发展新的聚变中子诊断系统、辐射防护和环境评估提供了依据。     

前进中的HT-7超导托卡马克实验组

中国科学院等离子体物理研究所ＨＴ - 7超导托卡马克实验组 (简称ＨＴ -Ｔ实验组 )包括物理、真空、控制、波加热、波驱动、诊断、低温、电源等几大系统 ,其中运行人员 50人 ,研究人员 56人 .自 1995年ＨＴ - 7装置投入运行以来 ,每年开展两轮实验 ,每轮实验为期约 2个月 .1　已取得的实验成果经过 5年多的艰苦奋斗 ,ＨＴ - 7实验组取得了一系列引人注目的实验成果 :常规放电超过 7ｓ ,最长超过 10ｓ;电子温度超过 10 7℃的高参数放电时间接近 4ｓ ;总加热功率超过 1ＭＷ ;等离子体电流达2 55ｋＡ ;等离子体密度达 5 4× 10 19/ｍ3 ;在低杂…     

等离子体科学技术应用专题系列介绍——第七讲 低温等离子体及其在材料表面改性中的应用

一、低温等离子体概述 等离子体是一种电离的气态物质,称为物质第四态,宇宙中99.9%的物质都处于等离子体态.它由带电的电子、离子和中性粒子组成.粒子之间不断碰撞发生能量交换,同类粒子之间容易通过碰撞交换能量达到热力学平衡,因而有电子温度Tc,离子温度T1气体温度Ts按照研究的不同目的,等离子体可以作不同的分类.根据温度分为高温等离子体和低温等离子体.当电子温度105-108K时,称为高温等离子体,属于热力学平衡或局部热力学平衡等离子体,如太阳上的等离子体和核聚变等离子体等.当电子温度为3×102-105K时称为低温等离子体.低温等离子体…     

低温冲击试验中样品的温度变化

本文报告了lCr18Ni9Ti奥氏体不锈钢、45号钢、优质碳素钢和铝标准样品(10 x 10×55mm)和宽度减薄样品(7.5 x 10×55mm及5.0 x 10×55mm)分别从213、173和77K的冷剂中取出置于293K大气中的试验机铁砧上、测得了样品在3秒和5秒时的温度变化.用15Mn26A14奥氏体低温钢标准样品测量了从20到293K、3秒和5秒样品的温度变化. 提出了一种适于20到293K温区内、任意温度下冲击试验样品简易可行的保温方法.给出了铝样品在213和173K冲击撕裂过程中的温度变化曲线.     

X光辐射输运多群参数数据库的建立

 为便捷地求解等离子体的X光辐射的辐射输运多群方程需要建立辐射输运多群参数数据库, 给出了建立辐射输运多群参数数据库的计算公式和计算方法及检验计算是否 正确的校验方法。并在20(等离子体密度)×20(电子温度)的原始金原子物理参数的基础上 建立了20(等离子体密度)×20(电子温度)×20(光子温度)×20(群数)的金辐射输运多群 参数数据库。     

流体静压力对InSb输运性质的影响

在室温和流体静压力达12500公斤/厘米²下,测量了不同掺杂浓度的n型(5×10¹³—2.3×10¹⁸厘米^-3和p型(2.6×10¹⁴—6.0×10¹⁷厘米^-3)InSb的霍耳系数和电导率。分析结果发现,霍耳系数公式中散射因子随压力而减小,禁带宽的压力系数不是常数;得出禁带宽、载流子浓度、电子和空穴迁移率与压力的关系,并对压力下的载流子散射机构作了初步讨论。     

FEB—E氚泄漏分析

由于氚本身非常昂贵而且氚的泄漏将造成环境污染,因此氚的控制对D－T加料的聚变堆来说是非常重要的问题。通常规定聚变堆环境周围总的氚泄漏率应＜3．7×10^11Bq·d^-1。在聚变实验增殖堆FEB－E设计中采用高压氦气冷却,液态锂作氚增殖剂,因而氚与增殖材料之间具有强的化学亲合力。在正常工作条件下,即温度低于680℃,由于氚的气相分压强很低,氚渗透泄漏几乎可以忽略不计,所以从包层泄漏极少。但是由于FEB－E氚燃耗率太低（2.08%),因而氚的通过量较大,氚泄漏主要发生在以下过程：从等离子体抽出气体的氚处理系统中（氢同位素低温分馏系统）漏失;氚从第一壁、偏滤器靶板渗透到氦气冷却剂,再由冷却剂工作流质的漏失导致氚的泄漏;氚植入和渗透到第一壁和偏滤器靶板材料及冷却剂管道内,再由这些部件的材料损坏、更换和报废过程中引起的氚漏失;从液态锂中提取氚的过程中氚增殖剂本身的直接损失引起的氚漏失;从等离子体加料系统（弹丸制作过程）的氚漏失。本文运用SWITRIM编码和Sieverts'定律,从氚在液态锂中的浓度以及溶解率常数随温度的变化关系中得到液态锂中氚的分压、再由氚压强的平方根（或一次幂）差定律计算氚向氦冷却剂中的泄漏,再假设一定的工作流失损失率,对FEB－E氚系统的氚泄漏进行分析,为环境安全评估提供必要的数据。在事故状态下的氚泄漏主要考虑当包层温度失控时氚从液态锂中析出向冷却剂渗透,再由于冷却剂工作流质的漏失导致氚的泄漏。     

HT-7低杂波电流驱动效率与等离子体参数相关性实验

通过开展低杂波电流驱动效率与等离子体参数相关性研究,HT 7装置上的最大电流驱动效率达到ηCD=neRpIRF/PLH≈1.4×1019A·W-1·m-2。实验结果表明,优化低杂波的功率谱、等离子体密度、纵场等参数对提高驱动效率起到了关键作用。驱动效率对波谱、密度有较强的依赖性,波谱在Npeak‖=(2.45～2.9),密度为(1.5～2.0)×1013cm-3时驱动效率较高;驱动效率随着纵场的升高而增大;同时,改善托卡马克壁状态、降低杂质水平、提高放电稳定性,对提高驱动效率有积极作用。     

HL-1装置碳氧杂质的质谱分析

本文描述了分析等离子体中C,O杂质的质谱法;用快速测量系统记录了杂质组分的时间行为;根据实验波形估算了HL-1等离子体中C+O的平均密度在脉冲送气下为4.5×10~11cm~(-3),连续送气下为6.1×10~11cm~(-3);由此等离子体中C+O的百分含量约为2％。     

电子回旋共振离子源等离子体的密度测量

 诊断电子回旋共振离子源等离子体的传统方法是采用传统的单探针无发射时测量伏安曲线,并根据曲线的拐点由理论公式计算出的等离子体密度。本文设计并研制了等离子体密度的测量装置。采用单根朗缪尔探针（该探针可以用来发射电子）测量等离子体的伏安特性。在探针有发射和无发射两种状态下测量得到两条伏安曲线,根据这两条曲线的"分叉点"得到等离子体电位,然后根据该电位直接由计算机计算出电子温度、电子密度。采用该新方法,测量得到的等离子体参量空间电位约为17 V,悬浮电位约为-5 V,电子温度约为4.4 eV,离子密度为1.10×10¹¹cm^-3,与传统方法计算出的等离子体1.12×10¹¹cm^-3相比,两者相差仅1.8％,但新方法效率和精度更高。     

水中放电等离子体状态方程的理论研究

 水中放电等离子体通道内温度达2×10⁴～5×10⁴ K、而压力达1～10 GPa。在这样的参数下,等离子体的状态方程已不能用理想气体状态方程来描述。首次考虑了粒子间的相互作用对水中放电等离子体参数下粒子电离能的影响,计算了电子的简并性、带电粒子间的库仑相互作用、原子内部能级扰动所产生的压力。计算结果表明：当H、O原子和离子的总密度n=10²⁹ m^-3时,若考虑电离能漂移,则电子密度提高的最大幅度达70%;电子的简并性对压力的影响很小;粒子间的库仑相互作用在高温区使总压减小较显著,但在所计算的参数范围内,其幅值也不大于10%;当n=10²⁹ m^-3、T≈2×10⁴ K时,原子内部能级的扰动使总压增大约30%。     

纯热传导冷却产生软X射线激光

本文通过n_e=1×10~(19)cm~(-3)的热等离子体,在纯热传导冷却机制下的计算,得到了等离子体温度的时空变化,并运用碰撞-辐射模型计算了在这种条件下,类锂铝离子4f-3d,5f-3d跃迁的增益系数,计算表明:只要有合适的初始条件,用纯热传导冷却机制,也能产生软X射线激光增益.     

激光诱导铝合金E414d等离子体电子温度的空间分布

 采用调Q Nd:YAG脉冲激光诱导铝合金E414d,研究了等离子体的谱线强度、电子温度和电子密度。建立Al (Ⅰ) 256.80 nm、Al (Ⅰ) 308.21 nm和Al (Ⅰ) 396.15 nm的波耳兹曼平面,实验发现距靶面高度1.5 mm处等离子体的电子温度最高。罗仑兹函数拟合Mg (Ⅰ) 285.21 nm得到等离子体的电子密度是1.9×10₁₈ cm_-3,远大于局域热力学平衡所需的电子密度值9.8×10₁₅ cm_-3,证明实验得到的等离子体满足局部热力学平衡。