兰州重离子冷却储存环工程

兰州重离子加速器冷却储存环是兰州重离子研究装置的后续工程 .它的建造目的是将重离子束的能量提高到 1 Ge V/u附近 ,同时利用储存环电子冷却技术将束流品质提高一个数量级 ,并提供更多种类的重离子束 ,以开展更广范围和更高精度的物理实验 .兰州重离子加速器冷却储存环是一个双储存环系统 ,由一个主环和一个实验环构成 .对其总体布局、总体参数、主要功能进行了介绍. HIRFL- CSR, a new accelerator project at the Heavy Ion Research Facility in Lanzhou (HIRFL), is a multipurpose Cooling Storage Ring system which consists of a main ring (CSRm) and an experimental ring (CSRe). Beams from HIRFL will be accumulated and accelerated in CSRm, and then transported to CSRe for internal target experiments. The layout, major parameters and main functions of the CSR were described.  

紫外光电材料ZnO的反应溅射制备及研究

采用直流反应溅射法分别在Si(111),Si(001),及K4玻璃衬底上制备ZnO薄膜,研究了氧氩比、衬底温度以及退火处理对于晶体结晶质量的影响,发现生长过程中的退火处理提高了薄膜质量和晶面取向.通过优化生长条件,在衬底温度为350℃,氧氩比为1:2的条件下生长出了XRD半高宽为01°、C轴取向高度一致的ZnO薄膜.  

透光导电ITO膜的制备及其光电特性的研究

采用溶胶-凝胶方法制备ITO膜,并从制备工艺上研究了各种因素对ITO膜光电特性的影响.最后制出的ITO膜厚度约为50nm,在可见光区平均透射比达97%,最高达99.55%,电阻率在2.0Ω·cm左右,最低达到0.31Ω·cm.  

激光分子束外延方法生长的ZnO薄膜的发光特性

研究了不同温度和不同光激发强度下激光分子束外延方法生长的ZnO薄膜样品的发光性能,发现YAG脉冲激光激发,强度超过一定值时会在长波方向上出现一个新的发光峰,此峰可能起源于电子-空穴的复合。室温下氙灯激发的光谱中可以看到峰值位于381nm的近带边紫外发射峰和位于450nm的强的蓝绿带发射,根据光致发光激发光谱的特征给出了一个简单的蓝光发射模型。对比YAG脉冲激光激发和氙灯激发得到的实验光谱,我们认为不同的光谱特征和样品发光的激发机制有关,紫外峰发射需激发强度超过一定值才能观察到,而蓝带发射则在一定的激发强度下迅速饱和。  

兰州重离子加速器冷却储存环

 兰州重离子加速器冷却储存环HIRFL-CSR，是一个多用途、多功能的双冷却储存环同步加速器系统，由主环CSRm和实验环CSRe构成，并以兰州重离子级联回旋加速器HIRFL作注入器。CSR利用高频变谐波的方法，将重离子束的能量从7～25 MeV/u同步加速到２00～1 000 MeV/u，同时利用重离子储存环中空心电子束冷却技术将束流品质提高１个数量级，并通过储存环的快引出及慢引出，提供多种类的重离子束以及放射性次级束(RIBs)，以开展范围更广精度更高的物理实验。该装置于2007年投入运行，已取得了重要的运行结果，如实现了剥离注入与多圈注入、空心电子束对重离子束的冷却与累积、变谐波宽能区同步加速、等时性环型谱仪、RIBs的产生收集与ToF高分辨质量测量以及高能重离子束的变能慢引出等。  

L-MBE法生长ZnO薄膜的退火研究

研究了空气退火对于激光分子束外延(L-MBE)法制备的ZnO薄膜光学及结构特性的影响,报道了采用小角度X射线分析(GIXA)技术对于ZnO薄膜退火前后的表面及界面状况的定量分析结果.RHEED衍射图样表明,薄膜经过380℃及600℃原位退火后,其表面仍然较为粗糙.而XRD在面(in-plane)Φ扫描结果显示出经过800℃空气退火之后,薄膜具有更好的外延取向性.GIXA分析结果表明,800℃退火后ZnO薄膜的表面方均根粗糙度从退火前的1.13 nm下降为0.37 nm;同时ZnO/Al2O3界面粗糙度从2.10 nm上升为2.59 nm.ZnO室温PL结果显示,退火后薄膜紫外近带边发光强度比退火前增大了40倍,并出现了源于电子－空穴等离子体(EHP)复合的N带受激发射峰,激发阈值约为200 kW/cm2.  

HIRFL–CSR主环电子冷却装置调试

介绍了在HIRFL–CSR主环电子冷却装置上首次设计的能够产生空心电子束的电子枪阴极. 在弯曲螺线管内采用了静电偏转电极,冷却段采用了高磁场平行度螺线管设计,在IMP与BINP的合作下完成了电子冷却装置,测量了电子束剖面及密度分布、冷却段磁场平行度、电子枪和收集器的性能,实验验证了静电偏转电极的优越性,调试结果表明实现了预期的设计目标.  

HIRFL-CSR 实验环电子冷却装置参数优化

 以400MeV/u的²³⁸U⁹¹为例，用电子冷却模拟程序计算了冷却时间随冷却段长度、冷却段磁感应强度、磁场平行度、电子密度、电子束半径、电子温度的变化规律，并分析了影响冷却时间的因素，获得了电子冷却装置最优参数。  

Investigation on Performance of High Repetition Diode-Pumped Heat-Capacity Nd：YAG Laser

We demonstrate the improvements of both beam quality and thermal depolarization loss of an all-solid-state heat-capacity Nd:YAG laser with repetition rate of 50Hz, for the first time to our best knowledge, compared with the conventional steady-state laser. The beam quality of the heat-capacity laser has been improved three times higher than the conventional steady-state laser within the lasing periods of 60s. The depolarization loss caused by thermo-optical effects which is definitely considerable in steady-state Nd:YAG laser has almost not been observed under heat-capacity operation. Design and operations of the all-solid-state heat-capacity Nd: YAG laser with average output power of 25 W with repetition 50 Hz are also studied with the optical-to-optical efficiency of 33.3%.  

氢气在炭狭缝微孔内吸附的预测

通过边界的平均场近似，推导二平板狭缝孔格子理论Ono-Kondo吸附等温方程。利用格子模型特性和微观物理学理论，计算氢分子在石墨平面的最大吸附容量。比较由氢分子在石墨平面二典型聚集状态标定的Ono-Kondo方程，并用预测精度较高的方程计算了与文献相同条件下的吸附等温线。在比较了计算结果、试验结果和GCMC分子模拟结果后，对Ono-Kondo吸附等温方程的特点、理论基础作了分析，指出了方程的适用范围。