用于固体样品表面分析的新技术——共振激光消融

共振激光消融作为激光共振电离谱学的一个新的分支,以其高灵敏度、低能量阈值、简单仪器操作和对样品破坏少等优点,成为固体样品表面微区分析领域的研究热点。本文对共振激光消融研究的发展过程、应用现状和前景展望进行了综述。     

铀原子单色多光子共振电离

利用Ｎｄ：ＹＡＧ激光泵浦的脉冲染料激光记录了铀原子产以多光子共振电离谱。获得的绝大多数共振属于三光子电离过程，而另外一些共振，我们认为是四光子电离过程。     

Yb的激光三步激发自电离谱

用激光三步共振激发研究Yb原子的自电离谱,测得能量在50443一57750cm^-1范围内的16个自电离能级。并用偏振光技术测定两个自电离态的J值。 关键词：     

Gd原子的共振多光子电离研究

本文首次报道了用共振多光子电离(RMPI)技术探测到四条在可见光范围内的Gd原子强双光子跃迁线.观察到双色三光子Gd原子激光同位素分离.研究了高分辨率Gd原子电离谱,并解释了电离谱的线型.     

铀原子多色三光子共振电离谱研究

利用Ｎｄ：ＹＡＧ二倍频激光同步泵浦的脉冲染料激光系统、原子束装置、飞行时间质谱和Ｂｏｘｃａｒ技术测量了＾２３８Ｕ的多色三光子共振电离谱。研究了电场对铀原子第一激发态的影响。解决了如何确定三角三光子共振电离谱图中所含的单色,双色和三色共振电离峰的问题。     

用空心阴极放电管研究金属原子的光离化过程(Ⅱ)——铀原子的三光子电离测量

本文报道利用自制的Kr-U空心阴极放电管研究测量铀原子的单色三光子和双色三光子共振光电离谱.给出了所测得的12根强的单色三光子电离谱线和19根强的和较强的双色三光子电离谱线.表明了这一装置的优越性.     

Sr2准分子吸收离化及混合跃迁的研究

Ｎｄ－ＹＡＧ激光器三倍频泵浦的染料激光激发Ｓｒｌ原子,热二极管探共振离化信号,获得Ｓｒｌ高Ｒｙｄｂｅｒｇ５ｓｎｄＤ２系列双光子激光共振电离谱。实验发现激光汉长调４４０ｎｍ附近时,存在一Ｓｒ２准分子吸收光谱带,同时还观测到了５ｓ５ｐ＾１Ｐ１－５ｓ１１ｄ＾１Ｄ２,５ｓ５ｐ＾１Ｐ１－４ｄ＾２３Ｐ１混合共振跃迁现象。并对这种瞬态准分子的连续吸收光电离背景的形成和混合共振跃迁的机制作了初步探讨,同时对缓冲气     

基于共振激发的激光诱导击穿光谱技术研究进展

激光诱导击穿光谱技术是一种新型的原子光谱分析技术,具有实时快速、 多元素同时分析和样品预处理简单等特点,从一出现便受到研究人员的广泛关注,但分析灵敏度差一直是限制该技术发展的重要因素。基于共振激发的激光诱导击穿光谱技术将原子荧光光谱技术和激光诱导击穿光谱技术结合,对目标元素进行选择性激发,可以大幅提高激光诱导击穿光谱技术的分析灵敏度,极大地拓展了LIBS技术在痕量元素检测领域的应用。本文综述了基于共振激发的激光诱导击穿光谱技术的研究进展,介绍了激光诱导等离子体中荧光光谱的产生过程以及基于共振激发的激光诱导击穿光谱技术的基本类型和基础原理,详细分析了烧蚀激光能量、 共振激发激光能量和波长、 烧蚀激光和共振激发激光之间的延时以及光谱采集门宽对光谱增强效果的影响,阐述了其在冶金、 环境监测、 同位素检测等领域的应用现状和存在的问题,并对其未来发展前景进行了展望。     

氦喷嘴激光离子源离线系统的实验结果

简要介绍了建立在清华大学的氦喷嘴激光离子源离线系统.并给出了在氦喷嘴出口处激光直接共振电离喷束中的钠原子的实验结果.此结果表明,在氦喷嘴出口处,用激光在束电离钠原子是可行的.由此出发可设计具有Z选择性、效率高、可测同位素寿命下限低又能适用于高温难熔元素的激光离子源.     

可扩展到生物医药激光检测的新方法和新技术

可见光波段激光"多色多光子光谱技术"应用到生物样品方面可替代紫外光,因为紫外光容易将生物分子打成碎片而破坏生物分子.可见光波段的激光多色多光子有选择地多步激发同样可达到紫外光所激发的能级位置,甚至可达到更高的激发能位,并不破坏生物样品,分辨率、灵敏度、选择性和探测目标的准确性更高.用一束二倍频Nd:YAG激光(重复频率10次·s-1)同步泵浦三台脉冲可调谐染料激光器、含微通道板组件的飞行时间质谱仪、纳秒示波器和Boxcar等测量了UI的多色三光子共振光电离谱和高时间分辨激光光谱;文章多项创新点在于:首次用激光诱导量子布居的图型法,给出了在三色三光子共振光电离实验中单色和双色三光子共振光电离谱峰产生的原因;解决了如何避免产生单色和双色峰的问题,也就是解决了如何避免产生"假峰"的问题,使多色三光子共振光电离纯度显著提高;在此基础上,不仪将相距很近、能级位置仪差0.642 cm-1、很难分开的铀同位素A和B两个谱峰很好地分开了,而且分别测得了这两个能级的激发态寿命值等.此技术不仪限于铀光谱研究,更重要的是提供了它的通用性新信息.这项基础研究新方法和新技术可扩展到生物和医药样品激光检测和分析研究领域.     

铜原子的二步三光子共振电离

本文研究了适合于共振激光消融质谱的铜原子的二步三光子共振电离过程。在较严格的条件下求解了该过程的速率方程,并分析了在脉冲激光作用下共振电离信号的探讨效率,以及影响电离效率的光通量等各种因素。本文的计算方法具有普适性,而其理论结果对于共振激光消融的实验研究具有指导意义。     

电激励DF化学激光器光腔流场荧光光谱测量与分析

 观察并记录了增大D₂流量时DF激光光腔流场可见光荧光的变化现象,对光轴处的可见光荧光进行了光谱测量,使用波长为632.8 nm和543.5 nm的He-Ne激光器对光谱仪进行标定。对激光器光腔内介质成分进行了理论分析,并理论计算了DF高次泛频谱线及D原子谱线,通过比对荧光的实验测量光谱与光腔内介质成分谱线,发现荧光是由F,He,D,N,DF及其它激发态介质共同形成的,对光轴处荧光的颜色构成作出了解释。     

部分单元素空心阴极灯的发射光谱研究

报道了13种元素的19支单元素空心阴极灯(HCL)的发射光谱。发现部分元素的空心阴极灯发射线与其他元素的共振线或非共振线存在谱线重叠现象。对产生这一现象的原因作了初步探讨。提出这些单元素灯在理论上可用于多个元素的测定,并且可用作多元素同时测定原子吸收分光光度计的光源。     

激光诱导钛产生等离子体的光谱分析及电子温度的测量

用Nd∶YAG激光器产生的1.06μm、10ns的脉冲激光激发钛靶,用光学多通道分析仪(OMAII)测量了钛等离子体的时间分辨发射光谱,记录并分析了在40ns~200ns延迟范围内438~448nm波段的钛等离子光谱,用一组钛原子谱线的相对强度计算了不同延迟时间下等离子体电子温度。     

Resonant laser ablation of copper and its application in microanalysis

Resonant laser ablation (RLA) is a two-step process, occurring within a pulse of a tunable laser, in which the leading edge of the laser pulse ablates a solid surface to produce neutral atoms or molecules that are then resonantly ionized by the trailing edge of the same laser pulse. The sensitivity and selectivity of RLA allow detection and quantitation at very low concentrations. In our preliminary RLA research, a sub-ppm detection level has been reached for copper in a standard aluminium sample. In addition, the threshold and saturation effects of RLA have been observed.     

环境气压对激光烧蚀Cu诱导发光机理的影响

利用时间分辨的光谱测量技术,测定了不同氪气压强下脉冲激光烧蚀金属Cu诱导等离子体发光羽的发射光谱及其强度随时间的分布。利用快速同步照相的方法,拍摄了不同氪气压强下的等离子体发光羽的照片。实验结果表明,等离子体发光羽的光谱主要由原子谱线构成,发光羽颜色随环境气压而变化。结合实验结果探讨了环境气压对脉冲激光烧蚀Cu诱导等离子体发光羽的发光机理的影响,认为不同环境气压下等离子体发光羽的发光机理不同,低压下以电子碰撞传能激发辐射为主,中压下以电子与原子碰撞传能激发和电子与一价离子的复合激发辐射为主,高压下以电子与一价离子的复合激发辐射为主,并用此机理定性地解释了所观察到的实验现象。     

用类Ne离子L带特征线诊断等离子体特性初步实验研究

本文描述在X光激光实验中用平晶谱仪测量类Ne锗离子L带线谱,首次借助于碰撞辐射模型,用L带特征线的强度所确定等离子体电子密度和温度。并用平晶谱仪配条纹相机测量等离子体的时间特性。     

α粒子激励下氩激发态光谱

用自制的单光子计数系统,测定了氩在α粒子激励下的发射光谱.在 300～600 nm范围,认证得到4条 Arl,24条 ArⅡ1条ArⅢ谱线.实验研究了谱线强度随气体压强的变化规律.经初步统计分析,提出在472.8 nm,487.9nm等谱线上实现核泵浦激光振荡的可能性.     

MEASUREMENT OF HYPERFINE COUPLING CONSTANTS OF THE EXCITED STATES 4f7(8S07/2)6p3/2(7/2, 3/2) IN 151,153Eu+

Hyperfine structure spectra of singly ionized europium have been measured by collinear fast-ion-beam laser spectroscopy. All the spectral lines were resolved and the magnetic dipole and electric quadrupole coupling constants of the metastable and excited levels were determined.     

准分子激光轰击Y-Ba-Cu-O高温超导靶的空间分辨光谱研究

采用WP4-光学多道分析仪对准分子激光轰击Y_1Ba_2Cu_3O_x超导靶产生的等离子体辐射进行了空间分辨测量和研究。实验结果表明,在靶面的邻近区(d<0.4mm),等离子体辐射为较强的连续谱,并迭加有Y、Ba原子和Y~+、Ba~+离子基态电子跃迁的自吸收线。Y、Ba、Cu原子和相应的一价离子以及金属氧化物分子激发态的发射谱线仅在距靶面为0.4mm以外的区域出现。光谱的测量结果支持靶面表层发生爆炸、出射分子簇团和固体微粒的激光烧蚀沉积动力学机制解释。