基于噪声免疫腔增强光外差分子光谱技术实现光纤激光器到1530.58 nmNH_3亚多普勒饱和光谱的频率锁定

噪声免疫腔增强光外差分子光谱技术(NICE-OHMS)由于结合了频率调制光谱与腔增强光谱两种技术,不仅可以将激光耦合到高精细度谐振腔大幅提高腔内功率,还可以实现低气压样品气体的高灵敏测量,因此基于该技术可以实现分子吸收线的饱和,获得亚多普勒光谱,从而能作为激光频率锁定的参考.本文基于光纤激光器的NICE-OHMS技术,将光纤激光器频率锁定到NH3的亚多普勒吸收线上.首先分析了基于Pound-Drever-Hall和DeVoe-Brewer技术实现激光到腔模和调制频率到腔自由光谱区频率锁定的性能,之后在腔内气压为70 mTorr条件下,测量了半高全宽为2.05 MHz的NH3亚多普勒信号,最后将1.53μm的光纤激光器频率锁定到该亚多普勒吸收线上,相对频率偏差为16.3 kHz,阿伦方差结果显示,136 s积分时间下频率稳定度达到1.6×10~(-12).     

Temperature-dependent specific heat of suspended platinum nanofilms at 80-380 K

Metallic nanofilms are important components of nanoscale electronic circuits and nanoscale sensors. The accurate characterization of the thermophysical properties of nanofilms is very important for nanoscience and nanotechnology. Currently, there is very little specific heat data for metallic nanofilms, and the existing measurements indicate distinct differences according to the nanofilm size. The present work reports the specific heats of 40-nm-thick suspended platinum nanofilms at 80-380 K and ~5×10^-4 Pa using the 3ω method. Over 80-380 K, the specific heats of the Pt nanofilms range from 166-304 J/(kg·K), which are 1.65-2.60 times the bulk values, indicating significant size effects. These results are useful for both scientific research in nanoscale thermophysics and evaluating the transient thermal response of nanoscale devices.     

水泥生料品质激光在线检测设备研制

水泥质量的优劣直接影响到建筑工程的安全,使用品质合格的水泥材料是保证工程结构质量的必要前提,因此快速检测水泥生料成份对于及时指导调整原料配比和保障水泥产品品质具有重要意义。传统的生料检测需要经过取样、制样、化验等环节,检测结果严重滞后于生产。我们通过产学研协同攻关,研制了一套基于激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy, LIBS)技术的水泥生料品质在线检测设备,该设备由LIBS光学检测系统和气动取送样系统两部分组成,实现了对水泥生产线上水泥生料品质的实时连续测量,避免了传统的取制样环节,从而大大缩短了化验时间,所测水泥生料成分的实时数据能够及时指导调整水泥原料的配比,保证水泥质量的合格。我们利用该LIBS水泥品质在线检测设备对水泥生产线上生料中的主成分Al₂O₃,CaO,Fe₂O₃,MgO和SiO₂进行了定量分析,利用全谱归一化和支持向量机(support vector machine,SVM)对水泥生料建立定标模型,对水泥生料中Al₂O₃,CaO,Fe₂O₃,MgO和SiO₂测量的最大误差分别是0.34%,0.35%,0.07%,0.14%和0.55%。现场实验结果表明,本水泥生料品质激光在线检测设备的测量结果与传统化验法的结果相吻合,测量精度与X射线荧光光谱法(XRF)相接近,从而证实了LIBS可以作为水泥在线检测的一种有前景的方法。     

基于脉冲石英增强光声光谱的中红外超高灵敏CO探测

发展了一种超高灵敏的CO痕量气体测量装置,该装置采用4.65μm脉冲式中红外外腔量子级联激光器作为激发光源,结合石英增强光声光谱技术,对2135~2225cm-1之间的CO基频振动光谱带R支进行连续光谱扫描。水被加入到被测气体中,以加快较慢的CO分子振动-平动弛豫率。在锁相放大器时间常数为3ms,激光器占空比和扫描速率为50%和18cm-1/s时,获得的最小探测极限为4.6×10-8(体积分数),与之对应的归一化噪声等效吸收系数为1.07×10-8 cm-1 W/Hz。     

单势阱粒子溢流模型中热力学量的涨落效应

采用相空间积分方法严格导出了各态历经条件下单势阱粒子溢流模型中系统温度和阱内粒子数涨落的解析表达式,着重讨论了热力学量涨落与总粒子数和势阱体积之间的关系.研究表明,系统总粒子数越少以及势阱体积越小,热力学涨落越显著,并且热力学涨落与阱内粒子的溢出密切相关.粒子的溢出和系统负比热及热力学大幅涨落的发生存在一一对应的关系,这一对应关系的根源可以从表观能量逆均分来理解.     

双波长外腔共振和频中Boyd-Kleinman因子优化的理论研究

双波长外腔共振是提高和频转换效率的有效手段,然而基于Boyd-Kleinman(BK)理论,和频效率除了受基频光功率密度影响外,主要受BK因子限制。本文通过分析BK因子随腔结构参数的变化关系,给出基于外腔频率转换过程中BK因子优化的一般方案,从而为搭建相关实验提供必要的理论基础。     

Riccati方程的特解

18 4 1年 ,Ｊ.Ｌｉｏｕｖｉｌｌｅ证明了常微分方程ｙ′ ｙ2 =ｆ(ｘ) (1 )仅当ｆ(ｘ) =1 ｍ(ｍ 1 )ｘ2 (2 )ｍ为整数时才有“初等”解 ,他的这一成果从理论上结束了求解一般形式的非线性常微分方程的尝试 ,Ｄ .Ｂｅｒｎｏｕｌｌｉ给出方程 (1 )在情形 (2 )的特解ｙ=ｍ 1ｘ ｄｄｘ ｌｎ(ｄｍｄ(ｘ2 ) ｍ(ｅ±ｘｘ ) ) . (3)在本文中 ,我们给出一种验证办法 .不失一般性 ,我们只对 (3)中的正号情形证明 ,并认为ｍ是非负整数 ,记ｕｍ =ｄｍｄ(ｘ2 ) ｍ(ｅｘｘ) ,则ｙ =ｍ 1ｘ ｕ′ｍｕｍ方程 (1 )化为- ｍ 1ｘ2 ｕ″ｍｕｍ - ｕ′2ｍｕ2…     

新型含-β-二酮取代基的噁二唑衍生物的合成与电化学性质

噁二唑;β-二酮;紫外-可见吸收光谱;电化学;能量轨道