Observation of the nonlinear effect in relativistic Thomson scattering of electron and laser beams

Thomson scattering of high-power laser and electron beams is a good test of electrodynamics in the high-field region. We demonstrated production of high-intensity X-rays in the head-on collision of a CO₂ laser and 60-MeV electron beams at Brookhaven National Laboratory, Accelerator Test Facility. The energy of an X-ray photon was limited at 6.5 keV in the linear (lowest order) Thomson scattering, but the nonlinear (higher order) process produces higher energy X-rays. We measured the angular distribution of the high-energy X-rays and confirmed that it agrees with theoretical predictions.     

来自磁光阱中冷原子团的荧光干涉条纹及其应用

实验观察来自磁光阱中冷原子团的荧光经真空系统窗口的平板玻璃反射产生的干涉条纹，理论分析表明从从荧光干涉条纹的强度分布可获得关于俘获原子总数以及密度分布的信息。采用该方法实测了俘获原子总数，并模拟得到了不同密度分布时条纹的对比度变化。     

V3+:YAG晶体的生长、色心与光谱性能研究

采用石墨电阻加热的温梯法生长了V:YAG晶体,晶体的不同部位呈现两种不同的颜色:浅绿色和黄褐色.通过对比分析不同颜色V:YAG晶体的室温吸收光谱,推断出石墨发热体高温下扩散出来的C可以起到还原作用,提高晶体中V3+tetra离子的浓度,同时诱导了F心的形成.在1300℃下,对不同颜色的V:YAG晶体进行真空退火处理,发现处于八面体格位中的V3+离子在热激发作用下与近邻的四面体格位Al3+离子存在置换反应,由此产生一定浓度的四面体格位V3+离子.同时,F心在退火过程中被完全消除,释放出来的自由电子被高价态的V离子俘获,可以进一步提高晶体中四面体格位V3+离子的浓度.     

β-Si3N4电子结构和光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函的平面波赝势方法(PWP)和广义梯度近似(GGA),计算了β相氮化硅(β-Si3N4)的电子结构和光学性质,得到的晶格常数、能带结构等均与实验结果较好符合.进一步还研究了β-Si3N4的光吸收系数以及禁带宽度随外压力的变化规律,为β-Si3N4材料在高压条件下的应用提供了理论参考.     

PVK∶DBVP掺杂体系的能量转移及发光性质的研究

研究了不同比例的PVK与齐聚PPV衍生物DBVP掺杂体系的能量转移和发光特性.通过对PVK,DBVP及PVK:DBVP掺杂体系的UV-vis,PL和PLE光谱的研究,分析了PVK与DBVP之间的能量转移过程.利用PVK在体系中类似于溶剂的分散作用,制备了结构为ITO/PEDOT/PVK:DBVP/LiF/Al的电致发光器件,研究了掺杂体系的电致发光性能.结果表明,在掺杂体系的光致发光和电致发光中,PVK的发射被有效地抑制,PVK与DBVP之间发生了非常有效的能量转移,通过调节PVK与DBVP的比例,可以获得蓝色和绿色发光,同时可以改善器件的发光性能,当PVK与DBVP的重量比为1∶2时,器件的绿色发光效率达到1·06cd/A,此时发光亮度为52cd/m2.     

SiOx纳米管的制备及其发光特性

以液态金属镓为媒介,利用热蒸发法合成大量非晶SiOx纳米管,这些纳米管管径均匀分布,平均约80 nm,长度大于10μm,且管内外径比例较小．分析发现,在实验过程中,熔入金属镓液滴中的硅元素和氧元素结合并从液滴的表面饱和析出,形成以镓为中心的非晶SiOx纳米管状结构．在室温中,利用260 nm的激发光源激发SiOx纳米管,发现在蓝光波段附近发出强而稳定的PL谱线,这可能与样品中的氧缺陷和空位有关．     

差分吸收光谱法测量大气污染的测量误差分析

差分吸收光谱技术被广泛地应用于测量大气中微量元素的浓度，尽管该技术利用最小二乘法来反演待测气体的浓度，能够得到很高的测量精度。但是，由于仪器本身的噪声以及测量波段其它气体的干扰等，使得仪器的测量有一定的误差，而且上述因素还决定着仪器的测量下限。对差分吸收光谱方法的测量误差以及引起误差的原因作了详细的分析。     

Soliton interaction under the influence of higher-order effects

In this paper, we present exact N-soliton solution by employing simple, straightforward Darboux transformation based on the Lax pair for Hirota equation, a higher-order nonlinear Schrödinger (HNLS) equation. As examples, one- and two-soliton solutions in explicit forms are given and their properties are also analyzed. A bound solution without interaction will be theoretically predicted if one can adjust frequency shift for each soliton appropriately. Further, we obtain the approximate eigenvalues by employing two-soliton solution and discuss analytically the interaction between neighboring solitons under the influence of the higher-order effects. It is shown that the combined effects of the higher-order effects can restrain the interaction between neighboring solitons to some extent. The results are proved by directly solving HNLS equation numerically.     

Combined effect of PMD and PDL on four-wave-mixing-induced crosstalk in WDM system

We derive an explicit autocorrelation function (ACF) formula of state of polarization for a fiber transmission system with polarization mode dispersion (PMD) and polarization dependent loss (PDL), which is found to agree well with Monte Carlo simulation. Then we use the new ACF to investigate the combined effect of PMD and PDL on the polarization multiplexed scheme. We find the performance of the polarization multiplexed scheme can be deteriorated more severely than the case without PDL.     

U：CaF2晶体的分凝特性与光谱性质

应用TGT法生长了直径为75mm的U：CaF2晶体，宏观上透明完整.应用公式K0=Cs/Cl计算了U在CaF2晶体中的分凝系数等于0.53.应用溶质分布一般公式Cs=K0C0(1-g)K0-1，计算U的浓度分布与测量值，数值符合说明晶体生长过程接近平衡状态.分析不同条件下生长的U: CaF2晶体的晶胞参数和吸收光谱，结果表明生长气氛决定U的价态及电荷补偿机理：无PbF2存在的条件下，U为+4价，晶体呈绿色；PbF2的加入起到氟化去氧作用，U倾向于以离子半径最接近于Ca2+的U3+存在，晶体呈红色.从晶体生长开始到结束的部位，U3+:CaF2晶体吸收光谱的峰位不变，峰强呈现与U浓度相同的增加趋势.U3+:CaF2晶体外层厚约5mm处呈黄色，含有U3+和U2+的混合价态离子，其原理是石墨坩埚的还原作用通过单质铅，使部分的U3+进一步还原成了U2+. 关键词： 铀 氟化钙晶体 分凝系数 晶胞参数