时间延迟激光感生双光栅的理论及实验研究

从理论上分析了激光相位及振幅的随机涨落对由热效应引起的时间延迟激光感生双光栅(TDLIDG)的影响.结果表明,四波混频信号调制的振幅随两束泵光相对延迟的增加而衰变.实验结果与理论预测基本一致.我们还证实用TDLIDG测量两束光的波长差可以达到与激光线宽同一量级的精度.     

激光感生双光栅中频谱分辨率的研究

研究了用于测量两束光频差的时间延迟激光感生双光栅的频谱分辨率，确定了当泵浦光具有高斯线型时四波混频信号的产生条件，此条件通过在可调谐的窄带激光和宽带激光间的拍频实验得到证实。     

^127I的核新能级纲图

利用^124Sn(^7Li,4n)^127I反应研究了^127I核的在束γ谱，建立了包括25个新能级和52条新γ射线构成的新能级纲图。将基于πh11/2粒子态（11／2^-)的负宇称能级推高到（35／2^-)，在较重的^127I中得到了退耦合能级结构，由于在两个正宇称带△I＝2能级系列中观测到了强的带间跃迁，建议此带的主要成分为g7/2质子的组态，另外还观测到了两个正宇称△I＝2和△I＝1能级系列，它们可能基于πd5／2的单准粒子带和一个3准粒子带。     

23Na39K分子D1П→X1∑^＋激光感生荧光光谱及强度研究

实验获得了Ａｒ＾＋激光５１４．５ｎｍ线诱导２３Ｎａ３９Ｋ分子产生的Ｄ１П→Ｘ１∑＾＋跃迁荧光谱，通过测量激光感生荧光光谱强度随泵浦功率，热管炉温度及缓冲气压变化规律，详细研究了其跃迁机制，用最小二乘法拟合获得２３Ｎａ３９Ｋ分子Ｘ１∑＾＋态振动动常数，理论计算了种跃迁谱支波长值及Ｆｒａｎｃｋ－Ｃｏｎｄｏｎ因子和光谱强度值，与实验观测值符合得相当好，充分表明本文对激光感生荧光光谱的归属以及对各支谱线振     

激光感生击穿煤质实验中延迟时间的研究

激光感生击穿光谱是一种新型的物质元素分析技术,可望用于煤质分析。其信号取样的延迟时间是光谱检测中的一个重要参数。文章搭建了一套实验台架,选取江西萍乡煤、山西西山煤和贵州平寨煤为代表性煤样进行了研究。给出了三种煤样240～250和275～290 nm波段的光谱图,参考NIST数据库,定性分析了C,Mg和Si元素的特征谱线。通过计算,得出了特征谱线信噪比的时间演化曲线。结果表明,随着延迟时间的增加,信噪比都要经历一个由小到大,随后又减小的过程。随煤样不同、元素不同、谱线不同,信噪比的时间演化特性均可能存在不同。根据信噪比最高的原则,得出了三种煤样中各特征谱线的最佳延迟时间,并分析了煤样特性、元素特性和谱线特性对最佳延迟时间的影响     

Eu（Sm）—DBM—CPB体系的激光感生时间分辨荧光光谱的研究

用自装的激光感生时间分辨荧光光谱装置，研究了Ｅｕ，Ｓｍ－二苯甲酰甲烷（ＤＢＭ）体系在阳离子表面活性剂溴代十六烷基吡啶（ＣＰＢ）存在下的光谱特性和荧光衰减动力学特性。给出同时测定Ｅｕ和Ｓｍ的激光感生时间分辨荧光光谱分析方法，用于高纯氧化物中痕量Ｅｕ和Ｓｍ的测定，获得了满意的结果。     

利用激光超声光栅衍射光谱测定汞光的波长

介绍了一种简便易行的测量光波波长的新方法.测量和研究了汞光及氦氖激光在乙醇(97%)形成的超声光栅中的衍射光谱,并根据氦氖激光的波长,计算了汞光中黄、绿、蓝三色光的波长,并与它们的标准值进行了比较,相对误差分别为0.38%、1.0%、0.60%.     

127 I核的新能级纲图（英文）

利用1 2 4 Sn( 7Li,4n) 1 2 7I反应研究了1 2 7I核的在束γ谱 ,建立了包括 2 5个新能级和 52条新γ射线构成的新能级纲图 .将基于πh1 1 2 粒子态 ( 1 1 2 - )的负宇称能级推高到 ( 3 5 2 - ) ,在较重的1 2 7I核中得到了退耦合能级结构 .由于在两个正宇称带ΔI=2能级系列中观测到了强的带间跃迁 ,建议此带的主要成分为g7 2质子的组态 .另外还观测到了两个正宇称ΔI=2和ΔI=1能级系列 ,它们可能基于πd5 2 的单准粒子带和一个 3准粒子带 .     

钠光谱灯中激光诱导的碰撞发光

本文报道非共振强激光作用于正常工作时的钠光谱灯所产生的12条激光感生的强荧光谱线,并分析了可能的产生机理。     

^95Zr核的高自旋态研究

利用102MeV的^28Si束流，通过^60Ni(^28Si，2pn)熔合蒸发反应布居了^85Zr核的高自旋态，测量了γ-γ符合及DCO比值，建立了一个有43条能级，75条γ跃迁的能级纲图，新增加了36条γ跃迁，25条能级。将能级自旋推高到（49/2^ ），首次观察到了转边带的第二回弯。并确认了一条建立在17/2^-负字称带上的磁转动带。     

Gamma-Ray Transitions Induced in Nuclear Spin Isomers by X-Rays

Because of the high density of energy storage and the large cross section for its release, nuclear spin isomers have attracted considerable recent interest. The triggering of induced gamma emission from them has encouraged efforts to develop intense sources of short-wavelength radiation. One of the more interesting examples is the 16⁺ 4-qp isomer of ¹⁷⁸Hf which stores 2.445 MeV for a half-life of 31 years meaning that as a material, such isomeric ¹⁷⁸Hf would store 1.3 GJ/g. Recently, a sample containing 6.3×10¹⁴ nuclei of the isomer of ¹⁷⁸Hf was irradiated with X-ray pulses derived from a device operated at 15 mA to produce bremsstrahlung radiation with end point energies set to values between 60 and 90 keV. Emission of gamma radiation from the sample was increased by 1–2% above the quiescent value of spontaneous emission. Such an accelerated decay of the ¹⁷⁸Hf isomer is consistent with an integrated cross section of 2.2×10⁻²² cm² keV if the resonant absorption of the X-rays takes place below 20 keV as indicated by the use of selective absorbing filters in the irradiating beam. The work reported here describes the current experimental focus and results recently obtained with the use of coincident detection of emitted gamma photons by several detectors. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

采用激光诱导击穿光谱技术探测等离子体温度

阐述了激光诱导击穿技术的基本原理,研究了激光诱导击穿光谱技术在探测等离子体温度方面的应用,并进行了实验研究。在等离子体达到局部热平衡时,通过探测Cu的等离子体特征谱线相对强度的方法,达到用激光诱导击穿光谱技术探测等离子体温度的目的。实验结果表明,该方法方便、快捷,具有一定的实际应用价值。     

利用激光感应瞬态光栅技术测量超短激光脉冲宽度

描述了利用激光感应瞬态光栅技术测量超短脉冲激光的脉冲宽度和相干时间的方法，来自同一光源的两束激光在非线性介质中相干形成积分光栅，测量光栅自衍射强度与两束光脉冲之间的延迟时间关系，利用相干光束的四阶相干函数关系，可以求出光源的脉冲宽度和相干时间。     

Formation and Confirmation of the “Pure” Laser Induced Population Grating in Dye Solution

ＦｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅ“Ｐｕｒｅ”ＬａｓｅｒＩｎｄｕｃｅｄＰｏｐｕｌａｔｉｏｎＧｒａｔｉｎｇｉｎＤｙｅＳｏｌｕｔｉｏｎ￥ＺＨＯＵＤ．Ｊ．；ＬＩＲ．Ｈ．；ＺＨＥＮＧＹ．Ｚ．（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＬａｓｅｒａｎｄＳｐ...     

激光诱导击穿光谱法定量分析水泥中的铜元素

为定量分析水泥中的铜(Cu)元素,根据激光诱导击穿光谱分析方法(Ll BS)的特点,建立了激光诱导击穿光谱分析系统。采用标准加入法为定标方法,制备了5个不同含铜量的水泥样品。根据LIBS谱图,以213.598 nm和219.958 nm作为分析线。应用Savitzky-Golary卷积平滑方法对光谱数据进行了预处理,比较了Guass、Lorentz和Voigt拟合方法对光谱曲线的拟合效果。对测量结果采用一元线性拟合建立了相应的定标曲线,213.598 nm和219.958 nm定标曲线的校正决定系数分别为0.994 8和0.986 4,平均相对误差分别为3.20%和5.78%。实验结果表明:213.598 nm作为分析线的准确度优于219.958 nm分析线,该方法能够满足水泥中Cu元素定量分析的要求。     

激光诱导击穿光谱用于NaCl溶液中Na元素含量分析

为了研究Na元素在水中的检测灵敏度,采用激光诱导击穿光谱检测NaCl溶液中的Na元素。选择NaⅠ589.0 nm和NaⅠ589.6 nm作为分析谱线,利用配置的六种浓度的NaCl溶液,采用外标法、内标法以及小波变换降噪法,给出了NaCl溶液中Na元素的定标曲线。发现通过内标法获得的定标曲线的线性相关系数r达到0.998,优于外标法（r=0.985）,并且优于小波降噪后外标法（r=0.986）。相对外标法而言,小波变换降噪法有效降低了LIBS光谱中的连续背景光谱噪声,使LIBS的RSD从5.68%降至1.61%,从而使LOD值从50.8 μg·mL-1降至19.54 μg·mL-1, 内标法选择NaⅠ589.0 nm和NaⅠ589.6 nm钠原子谱线与内标参考谱线HⅠ656.2 nm氢原子谱线强度比值能有效的克服实验条件波动带来的影响,因此,内标法给出的NaCl溶液中Na元素的定标曲线的线性相关系数最大。而对于小波变换降噪处理方法,能够有效的降低LIBS光谱的连续背景带来的噪声,但不能克服实验条件波动对LIBS光谱信息的影响,因此小波变化降噪方法能够提高LIBS的RSD,但对降噪处理后的外标法给出的定标曲线的线性相关系数的提高影响不大。说明内标法有效的提高了检测灵敏度,减弱了实验条件波动带来的影响,定标曲线具有更好的线性相关性。而小波变换降噪处理后有效降低了LIBS光谱中的连续背景光谱噪声,实现LIBS检测限变低。谱线NaⅠ589.0 nm为分析谱线得到的RSD和LOD值小于以谱线NaⅠ589.6 nm为分析谱线的结果,NaⅠ589.0 nm和NaⅠ589.6 nm这两谱线的上能级分别为2.104和2.102 eV, 发现分析谱线的上能级对NaCl溶液中的Na元素的RSD和LOD值有影响,存在上能级大,而RSD和LOD值较小的现象。研究结果表明,LIBS技术可以实现溶液中元素的原位实时检测,并在水污染检测方面受到广泛关注。     

Laser Induced Fluorescence Spectroscopy of IrN

利用激光蒸发/反应的自由射流膨胀和激光诱导荧光光谱方法,研究了IrN在394-520nm光谱区域的高分辨率激光诱导荧光光谱. 观察并分析了7个新的振动谱带. 确定了其中有两条是Ω=1和五条是Ω=0的新谱带. 用最小二乘法拟合了转动跃迁谱线,由此确定了高能级的精确光谱常数. 同位素分子光谱为振动光谱的标识提供了进一步的验证, 比较测得的IrB、IrC和IrN的电子态光谱推进了对这一系列分子的化学成键性质的认识.     

Na_2SO_4溶液激光拉曼/激光诱导击穿光谱联合探测

光谱技术应用于海底极端环境下多参数、多相态、无接触探测已成为深海化学传感器发展的一个重要方向,尤其是水下激光拉曼光谱技术和水下激光诱导击穿光谱技术正成为目前研究开发的热点。该工作旨在探索一项水下激光诱导击穿光谱与激光拉曼光谱(LIBS-LRS)联合探测技术,以实现LIBS和拉曼两种检测技术在检测系统上的整合,在信息获取上的互补。在实验室搭建了一套LIBS-LRS联合探测装置,该装置对于拉曼和LIBS采用同样的激发光源、光谱仪和探测器,前置光路分为两部分:拉曼光路和LIBS光路,分别收集Na_2SO_4溶液的拉曼信号和LIBS信号。前置光路收集的拉曼和LIBS信号由Y型光纤导入光谱仪,分别在面阵CCD不同区域进行探测。利用该装置对配置的Na_2SO_4溶液进行探测,同时获得了Na元素的LIBS信号和SO~(2-)_4拉曼信号。另外,随着激光能量的提高,在532nm脉冲激光能量超过3.6mJ时,在拉曼光路同时获得了Na元素的LIBS信号和SO~(2-)_4拉曼信号,这样采用同一光路即可实现两种光谱技术的联合,然而实验发现,随着激光能量的增加,激光在溶液中击穿产生的轫致辐射造成了光谱探测基线整体的抬升,对拉曼光谱弱信号的探测是不利的。实验结果初步证明了在拉曼和LIBS在水下联合探测的可行性。     

火焰发射光谱对K元素激光诱导击穿光谱测量的影响

在煤和生物质燃烧过程中,燃料中的碱金属元素会发生气态释放,并在随烟气降温的过程中凝结,产生热力设备结渣、腐蚀、积灰等问题,影响设备的安全运行。激光诱导击穿光谱(LIBS)技术是测量煤/生物质火焰中碱金属元素分布的有效手段。建立了一套火焰场内K元素的LIBS测量系统,分别测量了不同ICCD门宽时间条件下火焰场内K元素的火焰发射光谱(FES)信号和LIBS信号,并计算、比较了二者的信号强度随测量系统ICCD门宽时间变化的规律。实验结果表明,相同ICCD门宽时间条件下,火焰场内K元素LIBS信号强度显著高于FES信号强度。随着ICCD门宽时间的增加,二者的信号强度均逐步增加,但是二者的增速变化规律并不相同:K元素LIBS信号强度的增加速度呈现出先快后慢的变化规律;K元素FES信号强度则呈现出线性增加的规律。同时,相同ICCD门宽时间条件下,K元素LIBS信号强度与FES信号强度的比值在ICCD门宽时间为0~8μs的范围内迅速升高至约4;之后,随着ICCD门宽时间的增加,该比值缓慢下降并逐步趋近于1。通过分析火焰场内K元素FES对LIBS测量影响的原理,提出了合理选取LIBS测量系统ICCD门宽时间,使得K元素LIBS信号强度与FES信号强度的比值最大化,从而降低K元素FES对LIBS测量影响,优化了提高火焰场内K元素LIBS信号测量准确度的方法。     

Nuclear Spin Maser Oscillation of 129Xe by Means of Optical-Detection Feedback

We have developed the nuclear spin maser oscillating at a low frequency of 34 Hz with highly polarized nuclear spins of the noble gas element ¹²⁹Xe. The system is advantageous for detecting a small frequency shift of the nuclear spin precession. We are thus planning to apply this system to the search for an atomic electric dipole moment of ¹²⁹Xe. We here report the development of the system and its performance.