共振非弹性散射光谱仪设计原理及性能测试

共振非弹性散射(RIXS)是一种研究分子、材料的电子结构的X射线光谱技术,其对光源、光谱仪都有着极为苛刻的要求。掌握先进RIXS光谱仪设计思想、使用方法、性能等对未来研究均具有重要意义。通过探究其设计思想,从光程函数理论方式出发并计算变间距光栅参数,逐一分析各像差项对最终成像结果影响; 开发可见激光的非接触式测量方式测量电机编码与光谱仪部件角度关系,并验证该方式的有效性; 在同步辐射实验站直接使用同步辐射X射线,对光谱仪成像分辨率进行标定,掌握光谱仪工作性能; 最终将SHADOW模拟数据与实际探测数据进行对比,表明光谱仪安装调试满足设计及实验要求。     

原子核与激光的相互作用(2)——激光增强的核共振中子宽度

本文研究强激光对中子-核辐射俘获反应过程的影响.已往有关这一问题的理论和实验研究中曾出现过巨大的分歧.从爱因斯坦有关光射与吸收的一般理论出发,推导了计算激光增强的核共振中子宽度的普遍公式,其特点是用与模型无关的可测量表示.对已发表的实验进行了理论分析,计算值与实验结果不矛盾.讨论了进一步观测激光-核反应效应的可能前景.     

基于谐振腔增强型石墨烯光电探测器的设计及性能分析

提出了一种具有超薄有源层的谐振腔增强型石墨烯光电探测器的设计方法,利用谐振腔结构可以将光场限制在腔内,有效增强探测器的吸收.通过研究谐振腔内光场谐振条件及谐振模式下探测器响应度增强的机理,建立了驻波效应下谐振腔增强型石墨烯光电探测器光吸收模型,仿真分析谐振腔反射镜反射率、谐振腔腔长对于腔内光场增强器件性能的影响.理论分析表明,谐振腔增强型石墨烯光电探测器在850 nm处响应度可达0.5 A/W,相比无腔状态下提高了32倍;半高全宽为10 nm.采用谐振腔结构能够提高石墨烯光电探测器件的光电响应,为解决光电探测器响应度与响应速度之间的相互制约关系提供了途径.     

BEPCⅡ激光丝系统探测器模拟研究(英文)

BEPCⅡ上正在进行激光丝系统的研究。基于GEANT4对激光丝系统探测器进行了模拟。首先模拟了康普顿散射信号在探测器材料中电磁簇射的分布,确定了探测器初始尺寸。之后模拟了不同尺寸下探测器的输出,根据模拟结果确定了探测器的最终尺寸,使得探测器在所确定的尺寸有较大的信号输出。还进行了不同康普顿散射位置时探测器的响应模拟,结果表明束流管道的影响是不可忽略的,是探测器响应非线性的主要原因,预计该结果对束流截面测量有重要意义。最后简要介绍了BEPCⅡ几种可能的束流能量时,探测器信号输出和能量泄漏的模拟结果。     

激光辐照InSb(PV)型探测器的热损伤

 在建立高斯型连续激光辐照InSb(PV)型探测器物理模型的基础上,采用近似解析解的形式计算了圆柱形InSb靶板的2维温度场。通过数值分析得出了在激光辐照时,InSb(PV)型探测器的温升与时间的关系,并计算出相应的损伤阈值。研究表明：在强激光连续辐照下,半导体材料InSb会发生熔融损伤,且最早发生于迎光面的光斑中心,激光的功率密度越高,造成破坏所需要的时间越短;对于一定厚度胶层的InSb(PV)型探测器,只有强度大于一定阈值的连续激光辐照才可能发生熔融损伤,越薄的胶层对应的损伤阈值越大。为了增加InSb(PV)型探测器抗激光辐照能力,应该减小胶层厚度。采用该理论计算得到不同功率下的InSb熔融时间为1.57 s和4.54 s,与实验得到的2 s和 4~5 s基本吻合。     

溴化镧闪烁体探测器性能及应用研究

LaBr3(Ce)探测器是一种新型闪烁体探测器,具有高光产额,高探测效率,高时间和空间分辨率,高能量分辨率,温度特性良好,抗辐射性能良好,操作简便等优点.从2001年以来,该探测器得到了迅速的研究和应用.LaBr3(Ce)探测器在核共振荧光检测、瞬发γ中子活化分析、爆炸物检测、核医学成像、环境辐射监测、空间辐射探测等方面的应用研究中取得了非常良好的效果.该探测器表现出优于以往用于这些领域的探测器的性能(例如NaI(Tl)探测器、BGO探测器、HPGe探测器等).介绍了LaBr3(Ce)探测器的性能及其应用研究进展,对代表性文献进行了简析和综述,阐明了其良好的应用前景.     

同步辐射核共振振动能谱学(下):应用篇

文章上篇介绍了核共振振动能谱学的基础理论和实验方法。本篇将着重介绍其在铁基化学和铁基生物化学研究中的应用实例:首先讨论单铁玉红氧还蛋白溶液样品和晶体样品的核振能谱以及它们的对比情况;然后由简入繁,系统地叙述核振能谱学方法在铁硫蛋白、氢化酶、固氮酶等一系列重要的以铁硫为基础的多铁蛋白研究中的应用和相关的研究成果;作为非铁硫类蛋白的代表,作者也简述了一氧化碳肌红蛋白的核振能谱。以上述实例为基础,本篇最后综述了该能谱方法在理论上和实验上突出的优越性和它在国内外的发展前景。     

利用手征SU(3)夸克模型研究轻超核5ΛHe,4ΛHe和4ΛH的结合能

利用手征SU(3)夸克集团模型，通过共振群方法(RGM)得到了非定域的YN 相互作用势和Λ超子与壳心核的相互作用势,并计算了轻Λ超核5ΛHe,4ΛHe和4ΛH 的结合能. 计算结果表明，手征SU(3)夸克集团模型不仅能较好地描述Λp散射，也能较好地描述轻Λ超核的结合能. 由于利用共振群方法(RGM)直接抽取的非定域YN相互作用势更为准确，因此计算得到的轻Λ超核5ΛHe ,4ΛHe 和4ΛH 的结合能更符合实验数据，同时，也为将来的超核和多夸克体系确定了一套更为精确的模型参数.     

用于激光诱导等离子体光谱分析的便携式中阶梯光栅光谱仪设计(英文)

激光诱导等离子体光谱分析技术是一种非接触式实时检测技术,它已成为一种新兴的物质成分与浓度分析手段,并在工业生产等领域有着重要应用。为了使激光诱导等离子体光谱分析技术在极短的时间内同时获得全面的光谱信息,本文设计了一款波段范围为180～400 nm的轻小型中阶梯光栅光谱仪。通过分析其光学性能,确定了系统的结构参数,并对像差进行了分析校正。对汞灯特征光谱进行了测试标定,仪器光谱分辨率在253.652 nm处可达0.036 8 nm,满足激光诱导光谱分析技术对仪器光学性能的需求。     

利用手征SU(3)夸克模型研究轻超核_Λ~5He,_Λ~4He和_Λ~4H的结合能

利用手征SU(3)夸克集团模型,通过共振群方法(RGM)得到非定域的YN相互作用势和Λ超子与壳心核的相互作用势,并用其计算了轻Λ超核5ΛHe,4ΛHe和4ΛH的结合能.计算结果表明,手征SU(3)夸克集团模型不仅能较好地描述Λp散射,也能较好地描述轻Λ超核的结合能.由于利用共振群方法(RGM)直接抽取的非定域YN相互作用势更为准确,因此计算得到的轻Λ超核5ΛHe,4ΛHe和4ΛH的结合能更符合实验数据,同时,这也为将来研究超核和多夸克体系确定了一套更为精确的模型参数.     

超声速氧碘化学激光(COIL)的性能分析

 通过对超声速（COIL）的功率和效率计算，本文导出了适合于均匀和非均匀加宽效应同时起作用和非均匀加宽效应占优的情况，以及考虑频移效应的速率方程 (RE) 模型，得到了温度、压力、碘浓度以及频移对COIL的功率和效率的影响。     

超声速氧碘化学激光(COIL)的性能分析

通过对超声速（COIL）的功率和效率计算,本文导出了适合于均匀和非均匀加宽效应同时起作用和非均匀加宽效应占优的情况,以及考虑频移效应的速率方程 (RE) 模型,得到了温度、压力、碘浓度以及频移对COIL的功率和效率的影响。     

激光诱导击穿光谱(LIBS)光谱诊断与元素分析及激光功率、入射角度以及测试足巨离的改变对结果影响

激光诱导击穿光谱法(LIBS)在精准识别该样品元素的组成成分和含量的同时,也可以得到该特征元素等离子体的电子温度、粒子旋转温度等相关光谱诊断参数.该方法非接触式、低损伤阈值,借助高速高分辨率响应的CCD探测元件更可以实现实时动态测量.文章基于LIBS的相关原理,对一块事先标定好元素成分的合金进行光谱诊断的同时,发现在改...     

基于光场的超快相干电子源产生及调控研究进展(特邀)

光与物质之间的相互作用是自然界中最基本的物质相互作用之一,这种动力学的完全可视化需要时间上的阿秒分辨率和空间上的原子级分辨率.超短相干电子源是实现这一目标的重要方法.本文介绍了利用各种光场如射频、太赫兹、可见光来产生、相空间调控甚至表征这种超短相干的高品质电子源的重要进展,并主要总结了其在四维超快电子显微镜方面的技术突...     

(Zn,Al)O电子结构第一性原理计算及电导率的分析

采用第一性原理平面波赝势方法和广义梯度近似计算了ZnO与(Zn,Al)O的电子结构.结合分子轨道理论,从原子布居、键布居、能带结构和态密度角度分析了掺Al前后ZnO的成键情况及对电子间相互作用的影响.利用第一性原理计算结果理论推导计算了(Zn,Al)O的载流子浓度并进一步分析了ZnO电导率的变化情况.与实验结果比较可知,掺Al后ZnO载流子浓度增加,并且ZnO的电导率比未掺杂时有了显著的提高. 关键词： 第一性原理 电子结构 电导率 (Zn Al)O     

“全同”超形变核转动带的量子群Uqp(u2)模型的理论分析

利用量子群U_qp(u₂)模型计算了^{191-192-193-194Hg}超形变(SD)带的γ跃迁能E_γ,运动学转动惯量J⁽¹⁾和动力学转动惯量J⁽²⁾,顺排角动量之差(i=ω(J⁽¹⁾(^{191-192-193-194}Hg)-J⁽¹⁾(¹⁹²Hg))),并与实验值进行比较得到了满意的结果,此外,还利用U_qp(u₂)模型的形变参量与核软度的关系式,计算出各SD带的核软度参数σ₁与唯象分析给出的组态结构进行了比较分析.     

Ba(Mg1/3Nb2/3)O3电子结构第一性原理计算及光学性能研究

Ba(Mg_1/3Nb_2/3)O₃ (BMN)复合钙钛矿陶瓷具有高介电常数和高品质因子等介电性能, 预示了其在光学领域的应用前景. 本文采用第一性原理方法计算了BMN的电子结构, 对其本征光学性能进行分析和预测. 对固相合成六方相BMN的XRD 测试结果进行Rietveld精修(加权方差因子R_wp=6.73%, 方差因子R_p=5.05%), 在此基础上建立晶体结构模型并对其进行几何优化. 运用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势方法, 对六方相BMN晶体模型的能带、态密度和光学性质进行理论计算. 结果表明BMN的能带结构为间接带隙, 禁带宽度E_g=2.728 eV. Mg-O和Ba-O以离子键结合为主, Nb-O以共价键结合为主, 费米面附近的能带主要由O-2p和Nb-4d 态电子占据, 形成了d-p轨道杂化. 修正带隙后, 计算了BMN沿[100]和[001]方向上的复介电函数、吸收系数和反射率等光学性质. 结果表明, BMN近乎光学各向同性, 在可见光区, 其本征透过率为77%< T <83%, 折射率为1.91< n <2.14, 并伴随一定的色散现象. 实验测试结果与理论计算结果相吻合.