用同步辐射源建立紫外及真空紫外光谱区光谱辐射度基准的研究

叙述了中国科学技术大学国家同步辐射实验室800 MeV电子储存环同步辐射的特性及作为光谱辐射亮度基准的原理和方法,精确计算出同步辐射光源光谱功率空间分布,并在计量学上将同步辐射“经典”理论与标定氘灯光谱辐射亮度结合起来,对“同步辐射作为标准源进行光谱辐射功率计量”进行深入的研究。介绍了国家同步辐射实验室计量光束线站的装置,该装置利用同步辐射波长范围宽、亮度高、辐射特性可精确计算等特点,可用于标定传递标准氘灯的光谱辐射亮度(115~350 nm),并进行了不确定度分析。并与德国技术物理研究院(PTB)标定的氘灯光谱辐射亮度进行比较,两者符合。     

紫外-真空紫外漫反射板的研究

选用在紫外－真空紫外波段反射率较高的铝作基底材料,通过光学研磨加工和光学镀膜处理制成漫反射板;建立了紫外－真空紫外波段漫反射特性测试研究装置,利用该系统进行漫 反射板余弦特性、双向反射比分布函数的测试。结果表明,该漫反射板反射比ρ（ｏ／ｄ）在３１５ｎｍ处为４９％;在正入射情况下,双向反射比分布函数在１５℃￣４０℃范围内偏差优于１１％。     

空间遥感光谱辐射计紫外／真空紫外光谱辐照度定标技术

实验证明了发散光照明模式和平行光照明模式标定的光谱辐照度响应度在定标误差范围内一致．在此基础上构建了由150W大功率氘灯、500W氙灯和球面反射镜组成的平行光光谱辐照度定标单元，该单元解决了大多数光谱辐射计由于在紫外波段响应度低、信噪比小导致的定标困难，而且其输出光谱辐照度在一定距离范围内变化很小从而减小了装调误差，提高了定标准确度．分两个波段标定了一台紫外光谱辐射计160nm～400nm波段光谱辐照度响应度，其中160nm～250nm定标误差4．6％，250nm～400nm定标误差2．4％．     

用合肥800 MeV同步辐射光源标定氘灯的光谱辐射亮度

利用合肥800 MeV电子存储环同步辐射(HESYR)作为紫外真空紫外光谱辐射测量的绝对标准,标定了传递标准氘灯光源的光谱辐亮度。采用德国国家物理技术研究院(PTB)的数据处理及不确定度分析方法,得到了两支氘灯在115~300nm波段的光谱辐亮度数据,其相对定标不确定度为12.1%。详细分析了相关参量对定标不确定度的贡献,指出辐射计量系统偏振特征量的不确定度贡献最大。在164~300 nm波段,德国德国国家物理技术研究院在BESSYⅡ同步辐射装置上标定的绝对光谱辐亮度值与本实验在中国合肥同步辐射装置上标定的绝对光谱辐亮度值之间一致性优于±20%,在给定的不确定度范围内两光谱辐射标准定标结果一致。     

HL-2M 真空紫外光谱初始诊断系统研制

基于 Seya-Namioka 结构 200mm 焦距可换光栅,研制了 HL-2M 真空紫外(VUV)光谱诊断光谱仪。该 系统在 300~3000Å 的真空紫外光谱范围具有较高的探测效率,时间分辨优于 1µs。经过结构设计、光谱标定和安 装调试,单通道 VUV 光谱仪已成功安装在 HL-2M 装置中平面窗口。在 HL-2M 装置初始放电实验中,利用该系 统测量到 C、O、N 等杂质的多条特征谱线,展现出优秀的信噪比和高灵敏度。      

分子在真空紫外区的相干辐射光谱及转动温度的测量

本文报道的是作者利用分子作为介质,通过非线性光学过程（四波和频,三次谐波）在真空紫外波段产生宽带可调谐相干光的理论和实验研究及其结果,实验产生的宽波段可调谐激光输出为建成完备的小型真空紫外激光光源奠定了基础。此文还报道了作者用该光源在XUV波希成功测量分子转动温度的方法和结果。     

球面镜真空紫外光谱反射率的高精度测量

为了实现对球面镜真空紫外光谱反射率的直接测量,构建了一套真空紫外光谱反射率测试系统。该系统以氟化镁窗口氘灯与Seya-Namioka凹面光栅单色仪产生单色光源,反射式调制器与参考探测器做光学补偿,内径80mm的荧光积分球与精密转台作为接收系统。光学补偿消除单色光源不稳定性,荧光积分球消除了两次测量光斑不同对探测器响应的影响,且减少了系统的能量损失。利用该系统测量了115～180nm球面镜的反射率,测试结果表明测量重复性优于±0.3%;按国际通用不确定度评估规范,对系统进行不确定度分析,相关不确定度小于1.3%。实现了球面镜反射率的高精度测量。     

Y1.95-xGdxSiO5:Eu0.05的真空紫外光谱

利用高温固相法合成了Ｙ１．９５－ｘＧｄｘＳｉＯ５：Ｅｕ０．０５（ｘ＝０．６ｍｏｌ％）荧光体。结构测定表明所合成的荧光体为单斜晶系的Ｘ２型Ｙ２ＳｉＯ５相,空间群为Ｂ２／ｂ。真空紫外光谱表明：随着Ｇｄ＾３＋含的增加,在１９２ｎｍ附近,出现了Ｇｄ＾３＋的激发峰,且此峰的强度随着Ｇｄ＾３＋含量的增加而增在;同时位于１５０￣１８５ｎｍ之间的基质吸收带的强度也增大;而位于２００￣３００ｎｍ之间的Ｅｕ的电荷迁移     

200～400nm短波紫外光谱辐射照度国家基准装置的研究与建立

针对我国短波紫外光谱辐射照度测量能力缺失的问题,基于高温黑体辐射源,2017年中国计量科学研究院NIM自主研制了200~400 nm光谱辐射照度国家基准装置。组建氘灯副基准灯组,实现基准量值的独立复现、保存和传递。在国内形成了以氘灯为传递标准的光谱辐射照度计量基标准和量传体系,为各应用领域提供最高溯源标准。针对基准系统中温度测量、带宽、信噪比、荧光等主要误差源,逐一突破关键测量技术,提升基准的测量准确度：将高温黑体的温度测量直接溯源至铂-碳Pt-C和铼-碳Re-C固定点黑体,采用钨碳-碳WC-C高温共晶点测温技术进行验证,在3 021 K固定点与俄罗斯计量院VNIIOFI的偏差仅0.07 K,将200 nm的测量不确定度减小0.2%;针对黑体和氘灯光谱形状显著差异导致的光谱带宽误差,提出基于微分求积的七点带宽修正法,在200 nm,误差减小0.86%;提出绝对和相对互补型测量原理,将200 nm的测量重复性误差减小约20倍;采用选择性滤波技术,成功消除系统内荧光对测量结果的影响。3 021 K时黑体温度的测量不确定0.64 K,腔底不均匀性小于0.17 K,测量期间黑体温度漂移小于0.2 K,双光栅单色仪的波长误差不超过±0.01 nm。氘灯副基准的标准测量不确定度为：200~250 nm,U_rel=4.0%~1.3%;250~330 nm,U_rel=1.3%~1.2%;330~400 nm,U_rel=1.2%~1.9%,整体技术指标达到国际先进水平。研究成果填补了200~400 nm基于氘灯的光谱辐射照度国家基准的空白,使我国具备能力参加国际计量局组织的CCPR-K1.b国际关键比对,与传统以卤钨灯为传递标准的光谱辐射照度国家基准实现了有效衔接。在250~400 nm重合波段,两种传递标准量值的平均相对偏差为0.39%,在声称的不确定度范围内一致。     

氦,氢,氮空心阴极放电的真空紫外辐射特性

介绍了一种水冷、陶瓷封接结构的空心阴极放电装置.研究了He、H_2、N_2在120nm～20Onm范围内该装置的真空紫外辐射特性,获得了100～600mA电流范围内的辐射强度与放电电流的关系,以及充气气压变化对它的影响.实验表明:在实验条件下,主要发射谱线为氮的原子线和氦的离子线;辐射谱线强度在0.03～0.72mW·cm~(-2);气压改变时,N_2、H_2辐射强度有一极大值,而He的离子线辐射强度则出现二个极大;在He/H_2混合气体放电时,随着He的加入,氢分子带光谱有明显下降.     

氟化氩离子准分子真空紫外辐射

利用激光等离子体软Ｘ射线为激励源，首次观察到离子性氟化氩准分子在１２５ｎｍ附近的真空紫外辐射，其实验结果与理论计算值符合很好。     

异亮氨酸的真空紫外光电离和光离解

利用同步辐射光电离质谱结合理论计算, 研究了异亮氨酸的真空紫外光诱导电离解离．在光子能量为13 eV的质谱中探测到了m/z=86、75、74、69、57、46、45、44、41、30、28、18的碎片离子．对于异亮氨酸的主要碎片离子为：C₅H₁₂N⁺ (m/z=86)、C₂H₅NO₄⁺ (m/z=75)、C₅H₉⁺ (m/z=69)、C₄H₉⁺(m/z=57)和CH₄N⁺(m/z=30)．由光电离效率曲线得到出现势分别为：8.84±0.07、9.25±0.06、10.20±0.12、9.25±0.10、11.05±0.07 eV．结合量化理论计算(B3LYP/6-31++G(d,p)),详细给出了它们可能的生成路径．这些解离通道包括简单的键断裂反应和涉及中间体、过渡态的反应,实验值和理论计算的离子出现能或势垒一致．     

Optical design of a toroidal grating monochromator based beam line on Indus-1

In this paper, we discuss the detailed optical design of a beam line that is under construction on the synchrotron radiation source, Indus-1. Toroidal mirrors are used as pre-and post- focusing elements and a toroidal grating monochromator as a dispersing element. Using three interchangeable gratings, this monochromator will give, at a moderate resolution, a good throughput on the sample in the wavelength range 40 to 1000 Å. Effect of various parameters and their optimization on the resolution and throughput characteristics have been studied by ray tracing calculations, and presented.     

水溶液中DNA紫外辐射损伤的分子机制研究

以激光喇曼光谱分析技术,对不同紫外辐射时间条件下ＤＮＡ在水溶液中产生的损伤状况进行研究,结果表明,体外条件下单纯ＤＮＡ水溶液中由紫外辐射直接造成Ｃ→Ｔ的可能性（具体反映在Ｃ→Ｕ这一过程中）是不存在的。胞嘧啶有Ｃ４原子处氨基减少可能,但并无假设衍生形成的尿嘧啶的Ｃ４Ｏ增色表现,不支持胞嘧啶脱氨基直接转变为酮式（成为尿嘧啶）的模型。胞嘧喧Ｎ４Ｈ变形振动的减色似可能证明胞嘧啶的亚氨基化,６１６ｃｍ＾－１     

军用紫外光学技术的发展

以紫外光在自由大气空间分布特性为基础,介绍了紫外光学技术在几种军事工程中的应用,主要包括紫外光通信、紫外告警、紫外侦察及紫外制导等技术,讨论了其系统的工作原理及特点,分析了军用紫外光学技术需要突破的关键技术和难点.     

紫外辐射对小牛胸腺DNA水溶液影响的拉曼光谱研究

报道了小牛胸腺DNA水溶液经9,20,40min紫外辐射的拉曼光谱图,紫外线的辐射照度为1868W·m-2。实验结果表明波长为2537nm的紫外光在起主要作用的紫外辐射对DNA的损伤是严重的,短短10min的紫外辐射就使1094cm-1这个强峰分裂成几个小峰,说明DNA的构象受到破坏,DNA的构型发生变化,部分单双键发生了断裂,出现了各种各样由于DNA键断裂产生的多核苷酸;4种碱基均受到不同程度的影响,碱基间的氢键造成断裂,其中嘧啶、嘌呤碱基受到的损伤较为严重;紫外辐射对脱氧核糖也产生了破坏。另外,该实验也表明,在水溶液中,DNA以B型结构为主,局部的A型结构仍然存在。     

上海光源储存环恒流注入束流安全性模拟

针对恒流注入过程中在同步辐射光闸开启情况下的辐射安全问题,对注入电子束轨迹进行了模拟跟踪计算,考察电子束在什么样的极端情况下会从光束线通道打出造成辐射安全事故。束流动力学模拟采用Accelerator Toolbox (AT)程序,正向跟踪电子轨迹。在不丢失任何可能性的前提下,放大入射电子束相空间,减小跟踪距离,简化计算。通过模拟结果得到机器安全联锁保护条件,为保障安全的恒流注入提供依据。     

Total photoionization cross-sections of Ar and Xe in the energy range of 2.1–6.0 keV

Total photoionization cross-sections of Ar and Xe have been accurately measured in the photon energy region of 2.1–6.0 keV, using a four-electrode ion chamber with monochromatized synchrotron radiation. Experimental data are presented in both graphical and tabular forms and compared with previous data reported in the literatures.     

热处理和紫外辐射对DNA影响的拉曼光谱研究

检测了鲕鱼精ＤＮＡ纤维和经过４０℃，９１℃，２００℃加热处理的拉曼光谱。研究结果表明，在熔融温度以下热处理对ＤＮＡ构象的影响是轻微的，在熔融温度以上则随温度的升高，对ＤＮＡ分子结构的影响有破坏也逐渐加剧，首先受影响的是腺嘌呤和脱氧核糖。