超强激光超热电子激发的Kα X射线发射研究

建立了无色散型X射线谱仪. 利用SILEX-I激光装置的超强激光辐照固体物质,分别在靶前、后定量测量了Cu和Mo物质在不同激光功率密度时的X射线谱和Kα光子产额,推导了不同激光强度时的Kα X射线光子转换效率. 实验发现,打靶激光能量越高,靶后出射的Kα产额越高,100μm Mo靶可获得10^-5量级转换效率. 关键词： X射线发射 激光-物质相互作用 Kα谱仪')" href="#">Kα谱仪     

近Bohr速度的152Eu20+入射Au表面产生的X射线谱

测量了动能为2.0–6.0 MeV的高电荷态离子¹⁵²Eu²⁰⁺ 入射Au表面产生的特征X射线谱, 结果表明, 相互作用不仅激发出了Au的 M_ζ, M_α和M_δ特征X射线, 还激发出了Eu的M_α X射线, 且X射线总产额随入射离子动能的增加而增加. 计算了Au的M壳层总的X射线产生截面, 并与理论模型的计算结果做了比较分析. 关键词： 高电荷态离子 X射线 产额 截面     

超短超强激光与铜靶相互作用产生Kα源的蒙特卡罗模拟

超短超强激光打靶产生的超热电子，与固体靶相互作用时会产生Kα线辐射.由经典定标律给出了法线方向超热电子的温度.利用蒙特卡罗方法，对超热电子在固体靶中的传输进行了研究，模拟了不同靶厚度情况下Kα产额和角分布及不同电子温度下Kα光子的转化效率.计算结果与实验符合较好.结果表明：在一定电子温度下，随着靶厚度的增加Kα光子产额会达到饱和，并会使Kα光子发射的各向异性变得更加严重；存在最佳的电子温度，使Kα线转化效率最高. 关键词： 超短超强激光 超热电子 蒙特卡罗方法 Kα线')" href="#">Kα线     

高电荷态离子Arq+与不同金属靶作用产生的X射线

研究了高电荷态离子Ar^q+(q=16，17，18)入射金属Be，Al，Ni，Mo，Au靶表面产生的X射线谱.实验结果表明，Ar的Kα-X射线是离子在与固体表面相互作用过程中固体表面之下形成空心原子发射的.电子组态1s²的高电荷态Ar¹⁶⁺离子在金属表面中性化过程中，存在的多电子激发过程使Ar¹⁶⁺的K壳层电子激发产生空穴，级联退激发射Ar的Kα 特征X射线.Ar¹⁷⁺离子在金属表面作用过程中产生的X射线谱形与靶材料没有明显的关联,入射离子的Kα-X射线产额与其最初的电子组态有关，靶原子的X射线产额与入射离子的动能有关. 关键词： 高电荷态离子 空心原子 多电子激发 X射线     

飞秒激光驱动X射线源中超热电子与靶相互作用研究

飞秒激光与靶相互作用产生超热电子,随后超热电子与靶原子碰撞,通过kα、kβ等散射过程,可辐射高亮度、飞秒级X射线,在原子与分子物理、生物及医学等领域均有广泛的应用前景.论文首先对飞秒激光驱动X射线源的发展进行简要叙述,然后对X射线源中的超热电子与靶相互作用进行研究.超热电子的产生由靶材对光脉冲的非碰撞吸收机制决定,X射线的产生由超热电子决定.研究超热电子、靶参数对X射线产额的影响,确定最佳参数值,可指导驱动激光脉冲参数的选择,以获得更大的X射线光子产额.使用蒙特卡洛模拟方法可研究超热电子动能及入射角、靶材(Cu靶)厚度对靶材上、下表面X射线辐射光子产额的影响,分析确定最佳超热电子动能及最佳靶厚.驱动激光强度与超热电子动能的定标关系表明：需要合理选择驱动激光参数,使真空加热机制主导超热电子产生过程,以在合适的激光脉冲强度下获得最大X射线光子产额.     

超短脉冲强激光与固体靶相互作用中Kα射线的实验研究

在相对论激光强度下,对p偏振30 fs激光与固体Cu靶相互作用中产生的Kα射线进行了实验研究.采用刀边成像技术和单光子计数X射线CCD相结合的探测装置,在单发激光脉冲打靶时同时得到X射线源的尺寸、能谱以及Kα光子的转换效率等多种信息.实验结果与Reich等人的理论计算结果有明显的差异,Kα光子的能量转换效率在激光功率密度为1.6×1018W/cm2的条件下达到最大值7.08×10-6/sr.根据这一结果并结合蒙特卡罗程序,推断出在这一聚焦光强下激光能量转换为前向超热电子的效率约为10%.     

超强激光超热电子激发的KαX射线发射研究

建立了无色散型X射线谱仪.利用SILEX-I激光装置的超强激光辐照固体物质,分别在靶前、后定量测量了Cu和Mo物质在不同激光功率密度时的X射线谱和Kα光子产额,推导了不同激光强度时的Kα X射线光子转换效率.实验发现,打靶激光能量越高,靶后出射的Kα产额越高,100μm Mo靶可获得10-5量级转换效率.     

Kα射线源半影成像研究

在SILEX-Ⅰ激光装置上,采用半影成像技术对超短超强激光与纳米靶作用产生的Kα源进行了空间二维成像,获得了分辨率为10 μm左右的图像.与国外的结果相比,在较小能量激光器上高质量地实现了铜Kα源空间二维半影成像.实验表明,半影成像能得到详细的Kα源空间分布的细节信息,优于刀边成像等一维成像技术. 关键词： Kα源')" href="#">Kα源 半影成像 纳米靶     

超强激光超热电子激发的Kα X射线发射研究

建立了无色散型X射线谱仪. 利用SILEX-I激光装置的超强激光辐照固体物质，分别在靶前、后定量测量了Cu和Mo物质在不同激光功率密度时的X射线谱和Kα光子产额，推导了不同激光强度时的Kα X射线光子转换效率. 实验发现，打靶激光能量越高，靶后出射的Kα产额越高，100μm Mo靶可获得10^-5量级转换效率.     

超短脉冲强激光与固体靶相互作用中Kα射线的实验研究

在相对论激光强度下，对p偏振30 fs激光与固体Cu靶相互作用中产生的Kα射线进行了实验研究.采用刀边成像技术和单光子计数X射线CCD相结合的探测装置，在单发激光脉冲打靶时同时得到X射线源的尺寸、能谱以及Kα光子的转换效率等多种信息.实验结果与Reich等人的理论计算结果有明显的差异，Kα光子的能量转换效率在激光功率密度为1.6×10¹⁸W/cm²的条件下达到最大值7.08×10^-6/sr.根据这一结果并结合蒙特卡罗程序，推断出在这一聚焦光强下激光能量转换为前向超热电子的效率约为10%.     

Ultrafast structural dynamics using time-resolved x-ray diffraction driven by relativistic laser pulses

Based on a femtosecond laser plasma-induced hard x-ray source with a high laser pulse energy( 100 mJ) at 10 Hz repetition rate,we present a time-resolved x-ray diffraction system on an ultrafast time scale.The laser intensity is at relativistic regime(2 × 10~(19) W/cm~2),which is essential for effectively generating K_α source in high-Z metal material.The produced copper K_α radiation yield reaches to 2.5 × 10~8 photons/sr/shot.The multilayer mirrors are optimized for monochromatizating and two-dimensional beam shaping of K_α emission.Our experiment exhibits its ability of monitoring the transient structural changes in a thin film SrCoO_(2.5) crystal.It is demonstrated that this facility is a powerful tool to perform dynamic studies on samples and adaptable to the specific needs for different particular applications with high flexibility.     

Gruhn-Hess两体势修正模型向列相液晶微滴的Monte Carlo模拟

基于Gruhn-Hess两体势修正模型,用Monte Carlo方法模拟向列相液晶微滴.Gruhn-Hess两体势是空间各向异性的,修正模型的势参数依赖于液晶的弹性常数K₁₁、K₂₂、K₃₃及表面弹性常数K₁₃.假设向列相液晶微滴具有自由表面,在低温下计算分子二阶序参数和切向内禀强度在微滴内不同区域的变化,并与Gruhn-Hess两体势模型一作对比分析.结果表明:附加K₁₃项的修正模型在微滴表面产生内禀锚定,其大小决定了内禀易取向方向及内禀锚定强度的大小,且内禀强度的大小与K₃₃/K₁₁值有关;空间不完整的向列相液晶微滴由内层到外层有序度逐渐降低.     

Tm3+,Yb3+共掺钨酸钙多晶材料的上转换发光及荧光温度特性

采用高温固相法制备了Tm³⁺,Yb³共掺CaWO₄多晶材料. 980 nm二极管激光器激发下,在可见区获得了¹G₄→³H₆,¹G₄→³H₄,³H₂,³H₃→³H₆ 跃迁产生的上转换荧光. 讨论了Yb³⁺ 离子浓度的变化对Tm³⁺ 的上转换发光强度的影响,同时根据荧光强度比的方法研究了689 和705 nm 红色上转换荧光在313–773 K 范围内的温度特性. 结果表明：基于Tm³⁺,Yb³⁺ 共掺CaWO₄ 多晶材料的红色上转换荧光可以实现温度监测,其测温的最大灵敏度值为5.7×10^-4 K^-1,相应的测量温度为458 K. 关键词： 上转换发光 3+')" href="#">Tm³⁺ 钨酸钙 荧光温度传感     

Pressure-induced phase transition of B-type Y_2O_3

The synthesized monoclinic(B-type) phase of Y_2O_3 has been investigated by in situ angle-dispersive x-ray diffraction in a diamond anvil cell up to 44 GPa at room temperature. A phase transition occurs from monoclinic(B-type) to hexagonal(A-type) phase at 23.5 GPa and these two phases coexist even at the highest pressure. Parameters of isothermal equation of state are V_0= 69.0(1) ~3, K_0= 159(3) GPa, K_0= 4(fixed) for the B-type phase and V_0= 67.8(2) ~3, K_0= 156(3) GPa,K'_0= 4(fixed) for the A-type phase. The structural anisotropy increases with increasing pressure for both phases.     

一类演化方程的高稳定性的差分格式

考虑一类演化方程u_t=au∂_2k+1(其中a是常数,u∂_2k+1=∂^2k+1u/∂x^2k+1,k=1,2……)的有限差分解法。构造了两类具有高稳定性的显式差分格式。并用引入耗散项的方法建立了两类半显式差分格式,它们是无条件稳定的且可显式地进行计算。     

Absolute spectral distribution of soft X-ray emission from laserproduced gold plasma

Quantitative measurement of spectral distribution of soft X-ray emission from laser produced plasmas and estimation of X-ray conversion efficiency are reported. The X-ray emission from planar gold target irradiated by an Nd:glass laser was recorded using a high resolution transmission grating spectrograph. Spectral distribution of X-ray intensity was derived using calibrated film data and a deconvolution procedure to account for contribution of higher diffraction orders. Results of conversion efficiency per unit solid angle, at a laser intensity of ~4×10¹² W/cm² (λ_L = 1.054 μm), for 10< λ <80 Å and in the water window spectral region (23< λ< 44 Å) are presented. A three-fold increase in conversion efficiency was observed for second harmonic laser irradiation (λ_L = 0.527 μm) at an intensity of 8×10¹² W/cm²     

试验优化设计Tm3+/Yb3+共掺钼酸钇钠荧光粉上转换发光性质的研究

为得到最大发光强度的Tm³⁺/Yb³⁺共掺钼酸钇钠荧光粉, 采用试验优化设计的方法建立发光强度与Tm³⁺/Yb³⁺掺杂浓度的回归方程, 再通过遗传算法优化算出方程的最大解. 利用高温固相法制备出了该解的Tm³⁺/Yb³⁺共掺钼酸钇钠荧光粉样品. 在980 nm抽运激发下, 测量了样品的上转换荧光发射谱, 分析了上转换发光机制, 在室温下观察到强烈的蓝光(476 nm)和微弱的红光(649 nm)发射, 其分别对应于Tm³⁺的¹G₄→³H₆ 和¹G₄ →³F₄ 跃迁. 在Tm³⁺/Yb³⁺ 上转换发光体系中, ¹G₄ 的上转换可见发射是双光子合作上转换能量传递过程. 并探讨了样品的温度效应, 发现该样品蓝光发光强度随温度升高而减弱, 并对其温度猝灭机理进行了解释. 关键词： 试验优化设计 上转换 钼酸钇钠 3+/Yb³⁺')" href="#">Tm³⁺/Yb³⁺     

Magnetic properties and composition range of non-stoichiometric m-type hexagonal ferrites prepared by ion exchange

Single crystals of Ba, Sr M-type hexagonal ferrites were prepared by ion exchange in Ba, Sr containing molten salts from single crystals of β″ -ferrites. A fast diffusion of the divalent Ba²⁺, Sr²⁺ is observed leading to a non-stoichiometric M-type ferrite with chemical formula: Ba_1+xFe_10.5Co_0.25O_17+x (0 ≤ x ≤ 0.25). x depending on the exchange reaction time. Saturation magnetization ranges from 19 to 64 emu/g depending on exchange conditions. The Curie temperature is (470 ± 5)°C. An easy axis direction (M_s c) has been determined in all cases. The observed anisotropy is considerably lower than that of M ferrite. The calculated anisotropy constants are, in 10⁶ erg/cm³, K₁ = 0.8 and K₂ = 1.0 at room temperature.     

径向积分的解析计算

本文阐明的方法能方便地求出径向积分ⁿ₁^l₁F_Lⁿ₂^l₂(q)≡∫₀^∞> (R_n1^l₁(αr)jL(Kr)R_n2^l₂(αr)r²dr(q≡(K)/(α))的解析表达式。文中给出了L=0,1,2情况下各个径向积分的解析式,同时还以多重求和的形式络出了对各种量子数L,n₁,l₁,n₂,l₂适用的径向积分表达式。     

Cu NMR study of the superconducting thiospinel Cu1.5Rh1.5S4

The ⁶³Cu NMR Knight shift K and spin-lattice relaxation rate 1/T₁ have been measured to study the thiospinel superconductor Cu_1.5Rh_1.5S₄ from a microscopic viewpoint. K is negative and has a weak dependence on temperature, and the hyperfine coupling constant H_hf^d is estimated to be −52.4 kOe/μ_B. 1/T₁ is proportional to the temperature in the normal state. In the superconducting state, 1/T₁ takes a coherence peak just below T_c, and decreases exponentially well below T_c, from whose temperature dependence the superconducting energy gap has been proved to be close to 2Δ = 3.52k_BT_c given by the BCS theory.