飞秒激光剥蚀电感耦合等离子体质谱在地球科学中的应用进展

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)是原位微区元素含量和同位素比值分析测试的主流技术, 已被广泛应用于地球科学等相关领域。飞秒激光剥蚀系统由于其极短的激光脉宽大大降低甚至消除了传统纳秒激光剥蚀产生的热效应导致的元素分馏问题,在非基体匹配分析等方面显示出巨大发展潜力,已成为当前LA-ICP-MS技术的一个新的发展趋势和研究热点。介绍了飞秒激光剥蚀系统的基本特征(飞秒激光及产生原理、当前商用飞秒激光器种类),重点阐述了飞秒激光剥蚀地球科学样品的机理(样品对激光能量的吸收方式、气溶胶的产生和粒度分布特征、剥蚀坑的形貌特征等),评述了飞秒激光剥蚀在改善分析性能方面的独特优势,最后总结了近十几年来它在地球科学样品元素含量和同位素比值分析中的实际应用,并展望了该技术的应用前景。     

激光是怎样产生的?

激光是二十世纪六十年代出现的最重大的科学技术成就之一.作为一门学科,激光还是处于青少年时代,但是它产生的历史渊源并不短.研究激光是怎样产生的,对于了解现代科学技术产生的客观规津,正确认识激光本性和更好地发展激光技术都有现实的意义.激光是光学的新分支.激光的产生是人类深入认识光的本性,并运用这些认识来更好地驾驭自然的一次重大突破.为了阐明激光是怎样产生的,我们先得从人类对光的本性的认识谈起. 一、光量子理论──人类第一次对 光的本性有了辩证的认识 光学是一门古老的科学.由于光是人类生存的必要条件,所以人类很早就注…     

高强度的光电效应

光电效应是爱因斯坦在1921年获得诺贝尔奖的一个项目,它也是早期量子理论发展时的一个里程碑,因为它在物理上阐明了一个基本原理,即具有确定波长的光是由与它相对应的能量的光子所组成．最近德国汉堡的科学家A．A．Sorokin等人利用自由电子所产生的激光（其波长为13nm的紫外光）进行了光电效应．在实验中他们使氙原子的电子变成为自由电子．他们实验中的自由电子激光光束产生的辐射能高达10^16W／cm^2之多．     

激光振荡模的耦合与模式观察实验

在激光的行波放大、传输及其他应用场合,有可能要求将激光耦合刭另一个激光谐振腔或光学传输线中去。一个激光器共振腔产生的基模注入到另一个共振腔中去,它会产生除基模以外的其他模式。若恰当地选择     

极端光设施:使命与挑战

ELI将是世界上第一个致力于研究在极端相对论强度条件下物质与激光作用的大型基础设施,可在前所未有的强度水平下开展激光与物质相互作用研究。将用于探索阿秒-仄秒尺度的超快现象,并将开创激光与物质相互作用的新时代:超相对论领域,乃至其中的非线性量子电动力学的范畴,可以从真空中产生真空极化和基本粒子。ELI的科学使命是从原子到真空状态下对物质结构进行全面研究。ELI的建立将产生原子核物理革命。同时,它还产生一系列新技术,产生相对论性的微电子。ELI也具有广泛的社会效益,如在医学方面可提供新的放射成像技术和强子治疗方法。ELI对材料科学的发展也将有重要贡献。     

激光在军事上的广泛应用

 激光作为人类认识世界和改造世界的武器,使得人类对大自然的认识和改造能力得到了提高,而且在科学技术、工农业生产、人类生活等领域引起了一次深刻的变革。它使光学这个古老的科学分支变得面貌一新,在物理、化学、医学、军事等方面得到了广泛的应用,本文主要介绍激光在军事上的应用。一、激光致盲武器激光致盲武器的射击对象是人眼以及光学和光电装置等目标。它一般由激光器、精密瞄准跟踪系统、光束控制和发射系统组成。激光器是激光武器的核心,用于产生起致盲作用的激光光束,如二氧化碳激光器,平均输出功率一般在1000～10000W之间.     

激光核聚变

基于水中有取之不尽的燃料——氘,激光产生核聚变是长远解决人类能源问题的一种途径.它和磁约束核聚变一样,也是一直在进行的最困难的科学任务之一. 激光器的特有能力,即在很小的激光斑点中得到很高瞬时功率密度,提出了驱动热核燃料达到发生核聚变的高温和高密度条件的可能性.在核武器中利用裂变反应释放的能量已经达到使燃料产生聚变的条件.激光产生核聚变的成功还要求在燃料加热和冲击波引起燃料弥散之前使激光能量的主要部分递送给燃料(燃料加热会减小得到的压缩). 由于核武器的发展已经得到了关于激光核聚变所需要的大量理论工作和许多…     

激光直写邻近效应的校正

邻近效应是限制光刻系统分辨力的一个重要因素,它也限制了激光直写在亚微米和亚半微米光刻中的应用。分析了激光直写邻近效应产生的原因,指出它和电子束直写及投影光刻的区别,提出了一种简便有效的邻近校正方法。实验表明,通过光学邻近校正（ＯＰＣ）,利用微米级激光直写系统,制作出了０．６μｍ的实用光刻线条     

控制原子非顺序双电离的新方法——双色场方法

电子关联是自然界中的一种普遍现象，它决定了物质的宏观结构，影响着化学反应，它也是物质超导性的本质原因。因此电子关联的研究是目前的一个热点。在强场激光脉冲作用下发生双电离的原子产生的电子对体现了强烈的相关性，它为我们研究电子相关性提供了一个新的途径。     

冲击波引发的相干光

美国Livermore国家实验室的E．Reed教授最近发现了一种新的相干辐射光源，它与过去的激光以及自由电子激光有明显的差别．这种类型的新相干光子是通过将冲击波射入晶体后产生的，这些光子的相干性有点类似于发生激光的机制，但它与激光不同的是，它不是一种受激辐射；它更像是在靶晶体点阵内一行一行原子的协调运动所产生的结果。     

激光与美容

 随着生活水平的提高,人们对美的追求日益强烈,为了满足这一需求,科学工作者一直在不断的尝试,从传统的药物美容发展到如今的激光美容,让人们对美容的前景大为看好,激光美容的快速、安全、高效将引领美容业进入一个新的时代。一、激光机理激光,英文全名为lightamplicationbystimulatedemissionofradiation意为“受激辐射光放大”,简称laser。激光是一种颜色很纯,能量高度集中的光,它具有任何常规光源无法比拟的特点。激光在美容领域中的应用正是由它本身的特点决定的:它具有单色性好,方向性好,高功率密度等特性。     

激光直写邻近疗效应的校正

邻近效应是限制光刻系统分辨力的一个重要因素,它也限制了激光直写在亚微米和亚半微微米光刻中的应用,分析了激光直写邻近效应产生的原因,指出它和电子束直写及投影光刻的区别,提出了一种简便有效的邻近校正方法,实验表明,通过光学邻近校正（ＯＰＣ）,利用微米级激光直写系统,制作出０．６μｍ的实用光刻线条。     

X光激光器

激光研究中的一个重要目标是发展X光激光器.在过去十年里,激光物理学家一直在寻求产生超紫外线(EUV)和软X光(SXR)波长的相干辐射.目前已获得了几种强X光辐射源,包括同步回旋加速器辐射源和单脉冲激光产生的等离子体.然而这两种源都只能产生部分相干的辐射,与此相比,X光激光器能产生亮度高十个量级的相干辐射. 毋庸置疑,极短波长的激光作为一个新领域引起了人们的极大关注.它具有波长短、脉宽窄、亮度高、单色性和相干性好的特点,这将对生物学、物理学、化学和材料科学产生重大影响.美国“星球大战”计划的倡导者也对X光激光武器寄以重…     

北京自由电子激光实验装置首次出光

 北京自由电子激光（后简称BFEL）实验装置于1993年5月26日首次出光,在10.65μm波长,给出了较自发辐射功率高出10³倍的信号,成为亚洲地区研制的近十台红外谱区的FEL振荡器中,第一个产生了激光的装置,也是继美国之后,成功地使用热阴极微波电子枪产生了红外自由电子激光的装置.它是我国高技术领域的一个重大的突破.下面将对FEL的发展概况,BFEL的总体布局,采取的技术路线,关键技术达到的水平,以及调试的过程,作一简单的综述.     

非线性光学相位共轭及其在激光工程中的应用

非线性光学相位共轭是现代光学一个有生命力的分支，文章简单介绍了它的原理和产生相位共轭波的几种基本途径，重点介绍了它在激光工程中的可能应用与进展，并指出有待研究解决的问题。     

汤斯的意外之举和激光器发明的科学探索

激光是20世纪中叶以后近二三十年内发展起来的一门新兴科学技术.它是现代物理学的一项重大成果,是量子理论、无线电电子学、微波波谱学以及固体物理学的综合产物,也是科学与技术、理论与实践紧密结合产生的灿烂成果.     

激光与计量基准

激光以它的良好的物理性质（单色性好、方向性强、能量大等）而被广泛应用到科学与技术许多领域。激光应用于计量科学和利用激光变更计量基本单位的定义和复现其定。都为计量科学的发展起到革命性的作用，文章介绍了激光与米定义及其复现，激光与秒定义，激光与国际温标，激光与质量自然基准和一系列激光在计量测试中的应用。     

激光目标模拟器能量链模型的建立与分析

激光目标模拟器是激光制导武器半实物仿真系统的一个重要组成部分。它主要是用来模拟随气象条件、目标反射特性以及飞行距离的变化而变化的激光脉冲,为激光导引头提供一个与实际工作环境相接近的回波信号。从理论上论证了这种激光目标模拟器的可行性。依据波长为1 06μm的激光在大气中的传输特性,结合各种外界条件对它的影响,建立了激光传输的能量链模型,为激光制导武器半实物仿真系统提供了理论依据。     

利用阿秒激光追踪和控制原子分子内部电子的运动(英文)

随着强激光技术的快速发展,在物质与激光相互作用下,实验上发现了很多新奇的物理现象。这些现象成功地被各种理论模型和数值模拟所解释和证明。一种很重要的现象就是所谓的高次谐波产生:在原子和分子与强激光相互作用时,能够放出能量为基频光子能量几倍到几百倍的大能量光子。在实验上,人们已经可以通过合成截止频率附近的几个谐波来产生脉冲长度在阿秒量级的激光脉冲(1阿秒=10~(-18)s)。阿秒脉冲的获得开启了超快科学一个全新的领域:人们可以在电子运动的自然时间尺度上去探测和操控原子分子内部电子的运动,这是继飞秒科学后人们操控微观世界物质运动的又一大飞跃。在本文中,我们就最近几年我们在理论上所开展的阿秒物理做一个简单的综述,重点强调利用阿秒光去控制电子的电离动力学以及探测分子内部电子运动。     

激光核聚变模拟计算

本文概述了一个简单的激光核聚变物理模型, 利用它可以计算在强激光辐照下等离子体靶丸的流体动力学行为, 以及产生的热核反应. 同时还讨论了有关的计算方法, 程序结构, 并且给出了几个初步的计算结果. 关键词：