激光干涉法诊断空气开关等离子体的技术研究

介绍了激光干涉技术用于诊断等离子体的基本原理、实验装置及图像处理方法等,通过Mach-Zehnder激光干涉仪诊断了空气开关等离子体。结果表明,该实验装置能够获得高质量的干涉图。通过对干涉图的数值处理,重建了等离子体电子密度的三维分布。空气开关放电后75ns时刻,等离子体的平均电子密度为2×10~(18) cm~(-3),电子温度为0.11eV,等离子体半径为1.1mm,扩散速度为1.4×10~4 m/s。     

用激光干涉法诊断准分子激光在YBa_2Cu_3O_(7-δ)靶面激励等离子体的电子密度

利用激光标准干涉法诊断了准分子激光(XeCl,308 nm)在YBa_2Cu_3O_(7-σ)超导靶面激励等离子体的电子密度.结果表明在入射激光功率密度为3×10~8W/cm~2,本底真空度为1.33～13.3 Pa的条件下,等离子体电子密度为10~(16)～10~(17)/cm~3.     

柱状锗等离子体状态的时空分辨诊断

在四靶串接X光激光实验中,用时间分辨晶体谱仪记录了类Ne锗共振线及其类Na伴线的时间扫描特性。测出了这些谱线的辐射持续时间(FWHM)约为0.95ns。考察了锗等离子体电子温度T_e随时间的演化,观测到T_e≥400eV的维持时间大于1.2ns。用空间分辨晶体谱仪诊断得到锗等离子体电子温度T_e和电子密度n_e的轴向分布,其平均值T_e=4.9×10~2eV,n_e=1.2×10~(20)/cm~3。     

CO2激光锡等离子体极端紫外及可见光光谱

利用CO2激光烧蚀锡靶产生等离子体,当入射到靶面的单个脉冲能量为400mJ,半峰全宽(FWHM)为75ns时,使用光谱仪和增强型电荷耦合器件(ICCD)采集了等离子体的时间分辨光谱。在局域热平衡假设下,利用谱线的斯塔克展宽和五条Sn II谱线的相对强度计算并得到了等离子体电子密度、电子温度和辐射谱线强度随时间的变化规律;利用掠入射极端紫外平场光栅光谱仪,结合X射线CCD同时探测了光源在6.5～16.8nm波段的时间积分极端紫外辐射光谱。实验结果表明:激光点燃等离子体早期的100ns内有很强的连续谱,此后才能分辨出明显的原子和离子线状谱。在延时0.1～2.0μs的时间区间内,等离子体中的电子温度和密度分别在2.3～0.5eV和7.6×1017～1.2×1016 cm-3范围内,均随时间经历了快速下降,然后再较缓慢下降的过程。激光锡等离子体极端紫外不可分辨辐射跃迁光谱峰值中心位于13.5nm,FWHM为1.1nm。     

激光等离子体中的吸收及K_α线产生机制

甲10~(11)W,100ps的高功率激光以不同的偏振形式(P或S偏振)聚焦照射到铝靶表面.用X光晶体谱仪拍摄到铝的LPX谱线.激光等离子体的电子温度随入射角的变化,说明了在10~5W/cm~2功率密度下,存在着共振吸收机制.LPX光谱强度计算表明,在我们的实验条件下,固体铝靶的K_α线大部分起源于快热电子.     

极化X光谱诊断铝激光等离子体的电子密度

为了准确诊断激光等离子体的电子密度,提出了一种基于极化光谱的类氦共振线与互组合线相对强度比诊断电子密度的方法.该法考虑了激光等离子体发射的X射线存在极化的特性,用极化光谱理论对测量的类氦共振线和互组合线光谱相对强度比进行精密校正,再推导等离子体的电子密度.在2×10 J激光装置上进行了实验,使用极化PET(002)晶体...     

平面孔靶激光等离子体堵口

以波长为1.06μm的强激光束辐照金平面孔靶,在小孔边缘激光功率密度I为8.3×10~(12)Wcm~2—4.8×10~(13)W/cm~2条件下,由高速摄影获得的堵口图象,推得堵口速度c_T为4.5×10~(?)cm/s—1.0×10~(?)cm/s,定标式为c_T=101(?)。还研究了时间积分的能量透过率。它依赖于小孔直径、激光脉宽和激光能量等。实验还发现,孔靶等离子体X光辐射时间呈双峰特征、空间分布出现 形状的图象。     

基于发射光谱法锡等离子体特征参数的求解研究

利用调QNd:YAG 1064 nm激光器诱导产生锡等离子体,基于9条锡发射谱线,构建二维玻尔兹曼图,得到锡等离子体电子温度5063 K,利用洛伦兹函数拟合锡发射谱线Sn(I) 228.66 nm,得到锡等离子体电子密度3.8×10¹⁷ cm^-3,结果证实激光诱导的锡等离子体处于热力学平衡状态.     

大气压等离子体炬电子密度的光谱诊断

利用空心针-板放电装置产生了大气压等离子体炬,采用光谱法测量了其内部及表面的电子密度. 向空心针中通入氩气,在大气环境中产生了长度为1cm的等离子体炬.实验分别测量了Hα谱线和ArⅠ(696.54nm)谱线,通过反卷积方法分离出其相应的Stark展宽,并由此计算了电子密度.结果发现,采用Hα谱线和ArⅠ(696.54nm)谱线Stark展宽计算得到的等离子体的电子密度分别为1.0×10¹⁵cm^－3和3.78×10^{15关键词： 等离子体炬 电子密度 气体温度 Stark展宽}     

激光诱导煤粉等离子体的特性研究

本文研究了煤粉形态对于激光诱导煤粉等离子体特性的影响,以指导应用激光感生击穿光谱进行煤质测量时最佳样品形态的选择.建立了一套激光诱导击穿光谱的实验台架,对同一煤种的4个不同粒径范围的粉状样品进行激光激发与光谱分析,利用钙原子不同跃迁能级发射谱线的强度分布计算了0.3～0.5μs区间内的等离子体温度,并依据谱线Stark展宽与电子密度的关系得到了等离子体的电子密度.再对激发不同粒径煤粉样品产生的等离子体温度与电子密度进行了对比.实验证明,煤粉粒径越小,等离子体温度越高且电子密度越大,也即样品的等离子化程度越高,越有利于煤中元素的定量分析.     

掺杂三价铽离子的碱土金属钨酸盐的光谱特性研究

本文合成了一系列掺杂三价铽离子的碱土金属钨酸盐,测定了晶体的X射线粉末衍射数据及发射光谱和激发光谱.所合成的化合物均属四方晶系,I41/a空间群,晶胞多数随金属离子半径的增大而增大.研究了在这些晶体中三价铽离子5D3→7Fi和5D4→7Fi跃迁发射的激发态及其能量传递机理和浓度猝灭机制.讨论了发射光谱和激发光谱与铽离子浓度、金属离子半径及铽离子在晶体中的溶解度的关系.     

Optical diagnostics of dispersing He plasma

An experimental study has been made of the characteristics of radiation from a dispersing helium plasma. From measurements of the space-time dependence of the line intensities of the helium 2³P — n³D series we obtained the distribution of the populations of the n³D levels for n=3–10. The study has shown that over a wide range of conditions the high-lying levels (n=5–10) are in equilibrium with electrons while a substantial deviation from equilibrium is observed for levels n=3, 4. From the energy distribution of the populations of the upper levels we determined the space-time dependence of the electron temperature, which reflects the process of effective electron cooling during dispersal of the plasma. The gas temperature was estimated from the populations of helium singlet and triplet levels with n=5. The time distribution of the electron density in the plasma was found from the Stark broadening of the spectral lines.Deceased.V. D. Kuznetsov Siberian Physicotechnical Institute, Tomsk State University. Translated from Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Fizika, No. 11, pp. 15–19, November, 1992.     

Radiative lifetime and oscillator strength determinations in Xe VI

Transition probabilities have been calculated for n = 0 and n = 1 transitions connecting the 5s2nl [ np (n=5-8); nf (n=4-5); nh (n=6-8); nk (n=8)] , 5s5pnl (nl=5d,6s), 5p3 and 5s2nl [ (ns (n=6-8); nd (n=5-8); ng (n=5-6); ni (n=7-8)] and 5s5p2 configurations of Xe VI. Core-polarization effects have been included in the framework of a Hartree-Fock approach. The accuracy of the present set of results has been assessed through comparisons with radiative lifetime measurements. Good agreement has been observed between theory and experiment.     

Tb3+离子在碱土金属正硅酸盐中的发光

Tb3+离子激活的Me2SiO4(Me=Ca、Sr、Ba)发光材料是用分析纯试剂合成并加以提纯的BaCO3、SrCO3、CaCO3、H2SiO3、Li2CO3和Tb2(C2O4)3为原料,通过固态反应的合成方法而制成的。由X-光衔射谱,确定了样品的结构。通过荧光测量,探讨了Tb3+离子在碱土金属正硅酸盐中的发光行为。     

Flashboard plasma characterization using spectroscopy

The plasma produced by a 10 cm×6 cm planar flashboard has been investigated by emission spectroscopy. The plasma composition, density, and temperature have been determined with time and space resolution using measurement of the relative intensity of spontaneous emission in different atomic and ionic transitions together with calculations based on a collisional-radiative equilibrium model. The (1-2)×10¹³ cm^-3 and (3-4) eV plasma flows away from the flashboard surface at a speed of about 10 cm/μs. A 1.7 cm/μs transverse velocity has been obtained from the Doppler width of an emission line     

Excited-configuration metastable level lifetimes of Cl-like Mn IX and Fe X

Forbidden transitions from levels with 3P and 1D cores in excited configurations of Cl-like Mn IX and Fe X have been isolated using interference filters. The fluorescence decay lifetimes of ions orbiting in a Kingdon ion trap were measured. New relativistic configuration interaction calculations of relevant level lifetimes, to aid the analysis, based on B-spline basis sets, are also presented. Line identifications and experimental lifetimes are Mn IX ((4)D(7/2)-(4)F(9/2)):363(-3/+7) nm; tau(Mn IX3p(4)(3P)3d (4)F(9/2)) = 210+/-42 ms; tau(Fe X,3p(4)(3P)3d (4)F(9/2)) = 85.7+/-9.2 ms; tau(Fe X,3p(4)(3P)3d (4)F(7/2)) = 93+/-30 ms; and tau(Fe X, 3p(4)(1D)3d (2)G(9/2)) = 17.8+/-3.1 ms.     

铽激活的磷酸钇钆的发光

用固相反应法合成了铽激活的磷酸钇钆体系的试样,测定了在阴极射线、紫外线和X射线激发下,体系基质组成和激活剂含量的改变对其发光性质的影响,讨论了Tb3+浓度猝灭的机理.     

Sr2准分子吸收离化及混合跃迁的研究

Ｎｄ－ＹＡＧ激光器三倍频泵浦的染料激光激发Ｓｒｌ原子,热二极管探共振离化信号,获得Ｓｒｌ高Ｒｙｄｂｅｒｇ５ｓｎｄＤ２系列双光子激光共振电离谱。实验发现激光汉长调４４０ｎｍ附近时,存在一Ｓｒ２准分子吸收光谱带,同时还观测到了５ｓ５ｐ＾１Ｐ１－５ｓ１１ｄ＾１Ｄ２,５ｓ５ｐ＾１Ｐ１－４ｄ＾２３Ｐ１混合共振跃迁现象。并对这种瞬态准分子的连续吸收光电离背景的形成和混合共振跃迁的机制作了初步探讨,同时对缓冲气     

第一性原理对GanP-m阴离子团簇结构及其光电子能谱的研究

本文利用密度泛函理论(DFT)对GanP-(n=2-7)和GanP2-(n=1-6)阴离子团簇的几何结构、电子态及稳定性进行了研究.在B3LYP/6-31G*水平上进行了结构优化和频率分析,得到了GanP-(n=2-7)和GanP2-(n=1-6)团簇的基态结构.这些阴离子团簇的几何结构随着n的增大,在n=5时由平面结构转化为立体结构;在GanP2-(n=1-6)团簇中,P-P比Ga-P容易成键;在GanP-(n=2-7)和GanP2-(n=1-6)阴离子团簇中,Ga3P2-,Ga4P2-,Ga5P2-和Ga6P-的基态结构最稳定.     

用类氦双电子复合伴线诊断Ar等离子体电子温度

在电子密度约为ne=10 13 cm-3 条件下计算了类氦Ar的伴线 j(1s2 2 p2 P3 / 2 - 1s2 p2 2 D5/ 2 )与共振线w(1s2 1S0 - 1s2P1P1)的强度比 ,采用Hartree Fork Relativistic (HFR)方法计算了伴线因子和波长 ,从而得到伴线强度以及强度比。根据计算的相对强度比随温度的变化关系可以利用实验诊断电子温度