激光取样选择元素蒸发效应

应用激光取样进行物质成份分析,目前使用最广泛的有激光显微光谱仪LMA-1和LMA-10型,南京的JXF型,合肥的WJX-1型等,为了加强发光强度,这类仪器通常在激光蒸发试样上方装置辅助火花放电,最后用棱镜或光栅光谱仪接收。也有人采用密封式用氩气流将激光蒸发物质通过管道引入等离子焰炬中间通道,仍用光谱仪接收,即激光-等离子体原子发射光谱法。如果检测系统为双聚焦质谱仪,测定其能量和荷质比,则成为激光-质谱仪。由于采用了质谱分析,使它具有某些和离子探针相同的特性,可以分析原子序     

中波红外连续变焦系统设计

基于制冷型320×240凝视焦平面阵列探测器,设计了一套高变倍比中波红外连续变焦光学系统,用于机载光电探测和跟踪设备。该系统由变焦物镜系统、二次成像系统和两个反射镜构成。介绍了二次成像系统光瞳衔接的方法;通过光学软件给出了系统结构及其参数,并对系统的像质和那喀索斯效应进行了分析。测试结果表明,系统实现了11~200 mm的连续变焦,变倍比为18×,F数为3,工作波段为3~5μm,满足100%冷光阑效率,在空间频率16 lp/mm处的MTF值0.6;具有热灵敏度高、像质好、分辨率高等特点,满足了设计的要求。     

中波红外连续变焦系统设计

基于制冷型320×240凝视焦平面阵列探测器,设计了一套高变倍比中波红外连续变焦光学系统,用于机载光电探测和跟踪设备。该系统由变焦物镜系统、二次成像系统和两个反射镜构成。介绍了二次成像系统光瞳衔接的方法;通过光学软件给出了系统结构及其参数,并对系统的像质和那喀索斯效应进行了分析。测试结果表明,系统实现了11~200 mm的连续变焦,变倍比为18×,F数为3,工作波段为3~5μm,满足100%冷光阑效率,在空间频率16 lp/mm处的MTF值>0.6;具有热灵敏度高、像质好、分辨率高等特点,满足了设计的要求。     

强力、弱力和电磁力的大统一(Ⅴ)

 天然放射性的发现打破原子“永恒不变”的神话之后,比原子-分子尺度要小得多的亚原子粒子陆续发现:1897年,J. J. 汤姆生通过测定阴极射线的荷质比发现了第一个亚原子粒子,称其为“微粒”,并将其所带电荷称为“电子”.     

粒子物理——物质微观结构研究的最前沿

 人类最早发现的“基本粒子”是电子, 1897年汤姆森(J. J. Thomson)在阴极射线中首次测得了带负电的粒子(电子)的荷质比e/m, 1899年他又测量了电子的电荷e。光子γ 作为粒子是爱因斯坦(A. Einstein)首次在1905年为解释光电效应提出的。但是这一观念20多年后才被物理界所公认。1919年卢瑟福(E. Rutherford)用α粒子轰击氮靶而发现了质子。1932年查德威克(J. Chadwick)证实了中子的存在。同年, 安德森(C. D. Anderson)发现了正电子。     

用自制电子管测定电子荷质比(e/m)

一、前言电子荷质比的测定证实了电子是带有一定电量(e)和具有一定质量(m)的微粒。而电子衍射实验又证实了电子具有波动性。波—粒二象性是电子、原子、光子等一切微观物质的基本特征。故以上二个实验作为高等院校的近代物理实验或有     

质谱仪最新进展

引言质谱仪不但在现代物理学中起着重要作用,而且早就成了现代分析化学的出色工具之一,如今又广泛用于生物和医学研究。反应运动学和动力学、数据获取、同位素分离和稳定同位素标记的进展,都与质谱仪有关,并导致许多重要发现。质谱仪在过去十几年中已取得突破性进展。它的质量范围展宽近一个数量级,商业化仪器的质量上限已从几年前的1000达到现在的约10000。它广泛使用解吸电离方法,包括快原子轰击(FAB)、次级离子质谱仪(SIMS)和裂变碎片法等,这就允许检测离子化的非挥发性化合物。它成功地组合分离和分析技术,提供了全新的能力。     

地磁场对用威尔尼特管测电子荷质比的影响

用威尔尼特管测电子荷质比时,电子是在亥姆霍兹线圈所产生的磁场中受力偏转的.但一般通过亥氏线圈的电流不超过2.5A,它产生的磁场和地磁场相比并不算特别强.因此,如果希望得到较好的测量结果,则地磁场的影响就不应忽略.荷质比 e/m 与加速电压 Ua、偏转磁场 B 及电子束半径 r 间的关系为:     

宽谱段相移干涉多自由度采集系统设计与分析

为了满足现代工业领域中对复杂结构产品的高精度多自由度测量需求,构建了多自由度联合采集系统模型。建立了宽谱段相移干涉多自由度采集系统模型,并对系统中的光学部件进行了设计;以相移干涉技术为基础,提出了多自由度联合测量算法,并分析验证了所设计系统的合理性;根据仪器的物理和光学参数对算法进行了具体实现,基于Simulink的仿真试验结果表明:深度测量精度在μm级,测量范围在m级;光谱检测分辨率在nm级,测量带宽300 nm,覆盖整个可见光区域,光谱准确度为0.2 nm,误差率小于0.1%。该系统满足了现代工业精密测量中高深度分辨率、宽深度测量范围、高光谱准确度、高光谱分辨率的要求。     

电子荷质比实验设计与实现

将演示实验电子荷质比只能手动测量荷值比改造为基础物理实验,不仅能手动测量电子荷值比,还能自动测量电子荷值比、电子束在电场中的偏转,展示示波器功能等内容,扩展了实验内容,增加实验测量的手段,改进实验教学方法,培养学生多种分析问题和处理问题的能力。     

相干激光雷达中望远镜的优化及探测性能分析EI北大核心CSCD

利用脉冲能量为110μJ、重复频率为20 k Hz及脉冲宽度为300 ns的光纤激光器设计了一套工作波长为1.55μm的相干测风激光雷达,给出了系统的性能参数。根据后向传播本振的原理计算出当望远镜对发射高斯光束的截断比为最优值0.823时,激光雷达的天线效率达到最大值0.422。在最优截断比条件下分析了望远镜口径对相干激光雷达载噪比的影响,优化了望远镜设计。从理论上计算出激光雷达的探测性能指标:探测距离大于3 km,风速测量范围为±62 m/s,距离分辨率为84 m,风速测量精度优于0.1 m/s,时间分辨率为0.5 s。     

相干激光雷达中望远镜的优化及探测性能分析

利用脉冲能量为110μJ、重复频率为20 k Hz及脉冲宽度为300 ns的光纤激光器设计了一套工作波长为1.55μm的相干测风激光雷达,给出了系统的性能参数。根据后向传播本振的原理计算出当望远镜对发射高斯光束的截断比为最优值0.823时,激光雷达的天线效率达到最大值0.422。在最优截断比条件下分析了望远镜口径对相干激光雷达载噪比的影响,优化了望远镜设计。从理论上计算出激光雷达的探测性能指标:探测距离大于3 km,风速测量范围为±62 m/s,距离分辨率为84 m,风速测量精度优于0.1 m/s,时间分辨率为0.5 s。     

磁控法测量电子荷质比的临界磁化电流选取方式研究

利用磁控管法测量电子荷质比,重点对实验数据处理方法进行了研究,并利用半饱和电流法和交点法相结合的方法——"中点法"对实验数据进行了系统的分析。利用半饱和电流法和交点法得到的电子荷质比分别为1.65×10~(11) C/kg和1.81×10~(11) C/kg,相对误差分别为6.25%和2.84%,而利用"中点法"得到的电子荷质比为1.74×10~(11) C/kg,相对误差为1.14%,说明利用"中点法"对数据进行分析处理可以大大提高实验的精度。     

基于IQ调制的OFDR系统仿真研究北大核心CSCD

针对传统外调制光频域反射(OFDR)系统空间分辨率较差的问题,提出了基于IQ调制OFDR系统的方法。分析了OFDR系统基本原理及IQ调制扫频原理,采用IQ调制器调制稳频激光器产生线性扫频光,建立了基于IQ调制的OFDR系统仿真模型;通过改变局部后向散射光相位以模拟待测温度或应变变化,并提出差分FFT解调算法实现对待测参量的快速定位检测。仿真结果表明,模型可以准确检测与定位施加在传感光纤上的模拟待测参量,并在传感距离为100m长的光纤上实现了0.23m的空间分辨率。研究证明,该系统优化了空间分辨率,降低了解调算法复杂度,提高了参量检测准确度,从而为光频域反射技术在短距离高空间分辨率应变、温度等参量检测方面的应用提供理论依据和测量方法。     

原子探针场离子显微镜技术

原子探针场离子显微镜具有原子分辨率,放大倍数约为10~6。可直接观察正空间固体表面原子的排列,并可分析包括轻元素在内元素的原子成分。质量分辨率△m/m为1/100到1/5000,元素探测极限达到0.2at％。是强有力的表面分析手段之一,也是迄今为止能从一个个原子的角度分析成分唯一的仪器。其应用领域十分广泛。本文将对此技术作一简介。     

基于蒙卡和粒子示踪程序的电子成像模拟分析

借助理论分析和数值模拟,设计了基于高能电子束团的辐射成像系统,并通过Geant4和GPT软件对成像系统的相关参数进行了优化。模拟中分析了影响系统空间分辨率及物质厚度分辨率的因素,结果显示,模拟中设计的成像系统空间分辨率达到μm量级,并且具有一定的厚度分辨能力。该设计指标满足对一定厚度及结构的样品进行成像的要求。     

由塞曼效应实验确定原子能级的量子数和g因子值

塞曼效应实验,已在一些高校的近代物理实验中开出。通常的实验内容是由测得的数据计算电子的荷质比e/m,给出原子能级的量子数后要求学生画出分裂能级和跃迁图。我们觉得作为近代物理实验的数学内容,似乎深度不够,学生的收获也不太大。在一些原子物理教科书[1][2]上指出,用该实验来确定原子的总角动量量子数J值和朗德因子 g值,并指出它是一种考查原子结构的最有效的方法。经过仔细推导,还可确定原子总轨道角动量量子数L和总自旋量子数S的数值。　用塞曼效应确定原子能级的量子数和g 因子值 ,对已学过原子物理的学生来讲,是应该要求的,加以…     

走向统一的自然力 强力、弱力和电磁力的大统一(Ⅴ)

<正>3.夸克·标准模型·强弱电大统一(1)夸克亚原子粒子及其分类天然放射性的发现打破原子"永恒不变"的神话之后,比原子-分子尺度要小得多的亚原子粒子陆续发现:1897年,J.J.汤姆生通过测定阴极射线的荷质比发现了第一个亚原子粒子,称其为"微粒",并将其所带电荷称为"电子",1901年洛伦兹进一步将其命名为电子;1905年,爱因斯坦发现光量子,后来人们将其称为光子;1911年,卢瑟福     

离子质谱计

质谱计是一种价格昂贵的大型精密分析仪器.在测量元素同位素、鉴定有机化合物分子结构以及对复杂样品进行分析等方面,质谱计是十分重要的分析仪器.其基本工作原理是:首先将样品中的原子或分子电离成离子,并加速到具有一定的能量,这一部分称为离子源.由离子源产生含有不同原子或分子质量,具有一定方向分散和能量分散的离子束进入质谱分析器.分析器将离子按质量和电荷(称为质荷比m/e)大小分离和聚焦,类似于光谱仪的三棱镜或光栅将不同波长的光波分开和聚焦.质谱分析器有磁场单聚焦、电场和磁场双聚焦、四极滤质器等不同结构.分离后的离子由高…     

显微图像的计算机采集及其应用

显微图像的计算机采集是由显微镜、CCD摄像头、视频采集卡和计算机完成的,它实现了显微图像的计算机采集与管理,最高放大倍数可达1000倍,分辨率可达1μm。该系统可以在科学研究和分析中发挥重要作用。