离化态氧原子的激发光谱的研究

在串列加速器上利用束箔-方法和带有CCD的光谱仪测量装置,在2～2.5 MeV束能下采用Spectrapro-500i光谱单色仪,在200 nm～800 nm波长范围测量了离化态氧原子的500多条光谱线.实验发现了许多弱谱线的跃迁能级,这些跃迁谱线以前带有光电倍增管或电子倍增器的单色仪很少测量到这些弱谱线的跃迁.本文报道在200nm～300nm范围已确定的部分光谱线和跃迁能级,这些跃迁主要属于OⅡ到OⅣ离化态原子的3p 4S3/2,3p 2 S1/2,3p 4P1/2,3p 4P3/2,3p 4P 5/2,3p 2D3/2,3p 2D5/2,3d 2D5/2,3d 2F5/2,3d2F7/2,4p 3D1,4p 3D2,5d 2D5/2等能级的跃迁,光谱分辨0.015 nm.     

高离化态镍的光谱

在中国原子能研究院串列加速器上利用束箔技术研究了120-400 ? 镍的高离化态镍光谱.验Ni XIII to XX研究中得到的谱线大多数属于Ni XIII 到 XX的跃迁,18条谱线是测量到的.     

高电离态Ti原子EUV光谱的实验研究

在中国原子能研究院HI-13串列加速器上用束-箔技术完成了80 MeV Ti离子和C箔相互作用产生的高电离态离子谱观测,与用激光等离子体技术的实验结果做了比较，大多数谱线与激光等离子体技术的实验结果有较好的符合，有3条谱线是未观测到的.这几条谱线为ⅩⅧ 13.406，ⅩⅧ 14.987，17.439nm, 属于2s2p^{2 4}P_3/2—2p^{3 2}D_3/2, 2s2p^{2 1}S₀—2sp^{3 1}P₁, 4p ¹P₀—5d ¹P₁跃迁. 关键词： 串列加速器 高电荷态原子 激发光谱     

高剥离态离子Ni跃迁谱线

在中国原子能科学研究院HI-13串列加速器上,用束箔光谱学方法测量了45 MeV和70 MeV Ni的光谱,33条谱线已归类为镍的类镁离子跃迁.     

高剥离态离子Ni跃迁谱线

在中国原子能科学研究院HI-13串列加速器上，用束箔光谱学方法测量了45MeV和70MeV Ni的光谱，33条谱线已归类为镍的类镁离子跃迁。     

稀土盐水溶液单泡声致发光中的特征光谱

在溶有稀有气体的稀土盐氯化铽水溶液中进行了单泡声致发光光谱的研究. 在固定驱动超声频率、不同驱动声压下, 观察到了一系列OH自由基从第一激发态A²∑⁺到基态X²Π 各振动能级跃迁所产生的谱线, 包括波长307 nm处的(0, 0)跃迁谱线, 335 nm处的(0, 1)跃迁谱线以及276 nm处的(1, 0) 跃迁谱线等. 实验结果表明较高的驱动声压有利于 276 nm处谱线的产生, 而较低的驱动声压则有利于 307 与 335 nm 处谱线的产生. 通过定义线状光谱与连续谱的光强比, 定量地表征了线状光谱在总光谱中的相对强度, 并给出了驱动声压对各跃迁谱线光强比的影响. 关键词： 单泡声致发光 驱动声压 线状光谱 光强比     

CT-6托卡马克装置等离子体紫外和可见光谱中谱线的认证

等离子体光谱的认证是等离子体光谱诊断工作的第一步。我们用WPG-100平面光栅摄谱仪在2000—5000拍摄了CT-6托卡马克等离子体的积分光谱。测定了75条谱线的波长,认证了它们的归属。氧线共66条;35条属于OⅡ的11种跃迁,12条属于OⅢ的5种跃迁,10条属于OⅣ的两种跃迁,3条属于OⅡ的1种跃迁。氮线共6条:2条属于NⅡ的两种跃迁,另二条属于NⅢ的一种跃迁,还有2条属于NⅣ的1种跃迁。有3条线属于CⅢ的1种跃迁;还有4条C_rⅠ线。此外,由于氢是工作气体,HⅠ巴尔麦线系中的H_β和H_γ也出现在光谱中。     

溴的类镁离子跃迁谱线和能级扩展分析

用中国原子能科学研究院HI 13串列加速器提供的 90和 130MeV的Br离子和束箔技术 ,研究了波长在 13— 2 9nm范围内Br的类Mg离子的光谱 .识别出 2 4条属于BrXXIV的“3,3”跃迁 ,即 3s2 ,3s3p ,3p2 ,3s3d和 3p3d组态之间的跃迁谱线 ,其中 19条以前未见报道 .基于实验跃迁谱线 ,19个观测能级得以确立 ,其中有 14个能级此前未见报道 .相对论Hartree Fock(HFR)方法的计算结果对所观测的能级进行了解释.The spectrum of Mg-like Br, Br XXIV is investigated by means of beam-foil technique. Bromine ions of 90 and 130 MeV energy from the HI-13 tandem accelerator are used, and the wavelength region 13-29 nm is investigated. In the spectra, 24 Br XXIV transitions within the n=3 complex, i.e. between the 3s 2, 3s3p, 3p 2, 3s3d and 3p3d configurations are identifies, among them 19 have not been reported before. Based on these transition lines 19 energy levels have been determined and 14 energy level...     

高剥离态Fe Ⅹ Ⅵ离子能级寿命测量

在原子能院串列加速器上,利用束箔方法,测量了能量为30 MeV Fe离子产生的高剥离态谱线跃迁结构的寿命值.在30 MeV时,Fe通过箔膜的电荷态分布在7+到17+,我们选择Fe XⅥ2p~6(~1S)4p—2p~6(~1S)5d(~2P_(3/2)~o—~2D_(3/2))的谱线,谱线波长124.696(?),能级寿命为79±4 ps.最后对实验误差进行了分析.     

129Xe30+轰击Ni表面激发靶原子偶极跃迁和禁戒 (M1和E2)跃迁的特征光谱线

报道了用高电荷态离子129Xe30+(150keV) 轰击金属Ni表面，激发的200—1000nm NiⅠ和NiⅡ的特征光谱线的实验结果.实验结果表明：用电荷态足够高的离子作光谱 激发源，无需很强的束流强度（nA量级），便可有效地产生原子和离子的复杂组态间跃迁所 形成的可见光波段的特征谱线，特别是NiⅠ和NiⅡ偶极禁戒的电四极跃迁E2和磁偶极跃迁M1 的特征光谱线.通过分析发现，在禁戒跃迁的谱线中，有些是电子组态相同而原子态不同的 偶极禁戒跃迁光谱线而且NiⅡ的684.84nm谱线较强. 关键词： 光谱 禁戒跃迁 电子组态 高电荷态离子     

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。     

IUPAC critical evaluation of the rotational-vibrational spectra of water vapor. Part II: Energy levels and transition wavenumbers for HDO, HDO, and HDO

This is the second of a series of articles reporting critically evaluated rotational-vibrational line positions, transition intensities, pressure dependences, and energy levels, with associated critically reviewed assignments and uncertainties, for all the main isotopologues of water. This article presents energy levels and line positions of the following singly deuterated isotopologues of water: HD¹⁶O, HD¹⁷O, and HD¹⁸O. The MARVEL (measured active rotational-vibrational energy levels) procedure is used to determine the levels, the lines, and their self-consistent uncertainties for the spectral regions 0-22 708, 0-1674, and 0-12 105 cm⁻¹ for HD¹⁶O, HD¹⁷O, and HD¹⁸O, respectively. For HD¹⁶O, 54 740 transitions were analyzed from 76 sources, the lines come from spectra recorded both at room temperature and from hot samples. These lines correspond to 36 690 distinct assignments and 8818 energy levels. For HD¹⁷O, only 485 transitions could be analyzed from three sources; the lines correspond to 162 MARVEL energy levels. For HD¹⁸O, 8729 transitions were analyzed from 11 sources and these lines correspond to 1864 energy levels. The energy levels are checked against ones determined from accurate variational nuclear motion computations employing exact kinetic energy operators. This comparison shows that the measured transitions account for about 86% of the anticipated absorbance of HD¹⁶O at 296 K and that the transitions predicted by the MARVEL energy levels account for essentially all the remaining absorbance. The extensive list of MARVEL lines and levels obtained are given in the Supplementary Material of this article, as well as in a distributed information system applied to water, W@DIS, where they can easily be retrieved. In addition, the transition and energy level information for H₂¹⁷O and H₂¹⁸O, given in the first paper of this series [Tennyson, et al. J Quant Spectr Rad Transfer 2009;110:573-96], has been updated.     

波长与能量色散复合式X射线荧光光谱仪特性研究及矿区土壤分析

波长与能量色散(WD-ED)复合式X射线荧光(XRF)光谱仪是一型国际上新近研发的XRF光谱仪。该研究比较了此型光谱仪的特性,建立了联用分析方法,并用不确定度对所建方法进行了评估,证明WD-EDXRF复合型光谱仪及其所建分析方法可用于土壤样品中主、次、痕量元素定量测定,并兼具了WD和ED各自的优点。研究表明：(1)对土壤质量和生态环境评价中具有重要意义的Mg,Al,P和K等元素,因WDXRF对轻元素具有更高灵敏度,故采用该型光谱仪和所建方法,可弥补单一采用ED方法的不足,从而为土壤质量和生态环境评价提供了更为灵敏和准确可靠的分析技术手段;(2)在本方法实验条件下,采用WDXRF测定,主元素Na₂O,MgO,Al₂O₃,P₂O₅,K₂O的检出限优于EDXRF,而SiO₂, SO₃, CaO, MnO, Fe₂O₃则是由EDXRF测定的检出限更优。对于谱线重叠较严重的微量元素,多数情况下WDXRF的检出限更低;(3)对主元素而言,总体上K及其原子序数之前的轻元素WDXRF准确度更好,Ca及其之后的元素EDXRF准确度更好。然而,由WDXRF和EDXRF获得的准确度也与样品相关,在某些情况下,EDXRF测定K的准确度会更好。微量元素和重叠干扰比较大的元素,采用分辨率好的WDXRF可获得更好的准确度;对于受其他元素谱线重叠影响较小的元素,EDXRF给出的结果准确度更好;(4)选用添加石蜡粘结剂的粉末压片法,利用该方法制成的地质样品粉末压片结实、无脱落,未观察到掉渣、掉粉现象,且分析准确度和精密度良好;(5)利用所建立的WD-EDXRF方法测定了采自集中开采矿区和附近河流及河漫滩沉积物,揭示矿区表层土含有较高浓度的Cu,Pb和Zn,可为找矿提供指示信息;(6)进行了矿区周边农田土壤分析,获得了元素分布趋势图,揭示矿集区附近农田土壤Pb和As等浓度较高,需要采取必要的生态与环境保护措施,以减小和避免对于人类健康的潜在影响。     

基于可调谐激光吸收光谱技术的多条吸收谱线重建气体浓度二维分布的研究

针对二维气体浓度分布,主要选用多条H₂O的吸收谱线,采用代数迭代重建算法,研究了在激光光束较少且假定温度分布已知的情况下,即不考虑燃烧场中温度对谱线强度的影响时,不同谱线条数对二维浓度重建结果的影响,对比了在同一浓度模型下通过增加激光光束与增加H₂O吸收谱线条数对气体浓度重建结果的影响;研究了增加谱线条数重建气体浓度分布对不同温度与浓度分布模型的适应情况,其中,文中所选取的多条吸收谱线可以由一个激光器同时扫描得到。浓度测量区域采用10×10的网格划分,测量区域中的温度和浓度分布采用单峰不均匀分布与双峰不均匀分布,重建过程中计算了吸收谱线与激光光束的有效利用率。重建结果表明在激光光束较少时,增加吸收谱线条数可以获得更多与浓度相关的谱线参数信息,且与增加激光光束相比可以明显改善浓度重建结果,更主要的是增加谱线条数可以有效降低实验中硬件设备的成本投入以及测量系统的复杂性。     

样品的激光诱导击穿光谱及谱线的自吸收现象

以脉冲Nd∶AG激光器的二倍频输出为激发源,获得了一种家庭用煤的激光诱导击穿光谱(laser induced breakdown spectrum,LIBS)。通过对谱线的归属,发现该煤种除包含文献报道的C,Si,Mg,Fe,Al,Ca,Ti,Na,K元素外,还包含Cd,Co,Hf,Ir,Li,Mn,Ni,Rb,Sr,V,W,Zn,Zr等微量元素,谱图中没有出现对应H和O元素的谱线,把该现象归因于H和O原子的跃迁概率较小,而灵敏谱线对应跃迁的上能级能量较大。同时发现随激光脉冲能量的增加,等离子体发射谱线的强度增大,增加到一定程度,K原子766.493和769.921 nm谱线会出现自吸收现象,自吸收的程度随激光能量的增加而增强,出现明显的双峰结构,把自吸收现象归因于原子大的跃迁概率及激光强度增加引起等离子体中粒子数密度的增大。     

空气中激光清洗过程的等离子体光谱分析

在空气环境下,激光诱导等离子体光谱用于激光清洗状态的在线分析快速而准确。该文利用中阶梯光栅光谱仪探测脉冲激光器作用于干净及表面污染的铜币样品产生的等离子体光谱谱线,这些谱线中不但包含了清晰的铜原子发射谱线,还包含空气中氧气和氮气与激光作用产生分解效应的原子谱线。为了消除单次测量的不确定性,分析了多次测量的分布恒定的氧原子和氮原子谱线的统计规律,表明强度分布规律一致,且相对标准差基本相同,可以采用单次测量的光谱图变化表示清洗过程中状态。表面污染的铜币光谱图中包含多元素原子谱线和连续谱线,清洗干净铜币的光谱图连续谱线消失且只有铜元素谱线,观察谱线变化就可以表明样品是否被清洗干净。     

Ti：Al2O3晶体中Ti^3＋离子的电子顺磁共振研究

通过对Ｔｉ：Ａｌ２Ｏ３晶体的不同取向的电子顺磁共振（ＥＰＲ）研究，认为在９３Ｋ温度下观测到的ｇ＝２．００的强烈各向异性的共振线是来自于Ｔｉ：Ａｌ２Ｏ３晶体中的Ｔｉ３＋离子２Ｔ２ｇ能态的中间能级１Ｅ１／２的顺磁共振吸收。而室温下观察到的ｇ≈２．００的吸收线是由Ｔｉ３＋离子２Ｔ２ｇ能态上能级２Ａ１的共振吸收产生的。由晶体场理论进行的计算与上述结果基本符合。     

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。     

一种新型可协调绿色荧光材料BaAl2Si2O8∶Tb3+,Ce3+的发光性质与能量传递

采用高温固相法制备了BaAl2Si2O8∶Tb3+,Ce3+系列的荧光材料,讨论了Tb3+,Ce3+单掺及Tb3+,Ce3+共掺样品的光谱性质及发光机理,分析了Ce3+与Tb3+之间的能量传递过程.通过对样品进行XRD,荧光光谱,色坐标等测试.结果表明,Tb3+,Ce3+的掺杂没有改变BaAl2Si2O8晶体的结构.BaAl2Si2O8∶Tb3+发出明亮的绿光,发光峰分别位于487,545,583和621 nm对应于Tb3+的5D4→7FJ(J=6,5,4,3)特征发射.Ce3+的掺入没有改变BaAl2Si2O8∶Tb3+发射光谱的位置,但使其激发谱由窄带激发变成了宽带激发增加了谱带多样性,发光强度有了明显的增强,而且颜色也具有一定的协调性,使其在实际运用方面具有更大的灵活性.发光强度增强的原因不仅仅是因为Ce3+的敏化作用,还与Ce3+和Tb3+之间存在能量传递有密切关系.通过猝灭法计算了,Ce3+与Tb3+之间的能量传递的临界距离为15.345 nm,并且证明了能量传递是由偶极-偶极相互作用产生的.通过计算得到能量传递效率最高达到了76.04%.     

The absorption spectrum of D<Subscript>2</Subscript>O in the region of 0.97 μm: the 3ν<Subscript>1</Subscript> + ν<Subscript>3</Subscript> vibrational–rotational band

The vibrational–rotational absorption spectrum of D₂O in the range from 10 120 to 10 450 cm^–1 is recorded on a Fourier transform spectrometer with a resolution of 0.05 cm^–1. The measurements were performed using a multipass White cell with an optical path length of 24 m. A light-emitting diode with brightness higher than that of other devices was used as a radiation source. The signal-to-noise ratio was about 10⁴. The spectrum is interpreted as consisting of lines of more than 400 transitions. The spectral characteristics of lines (centers, intensities, and half widths) are determined by fitting the Voigt profile parameters to experimental data by the least-squares method. The intensities of lines and the experimental rotational energy levels of the (301) vibrational state of the D₂ ¹⁶O molecule with high rotational quantum numbers are determined for the first time.