极化原子束磁偏转——一种新的激光同位素浓缩方法

一种新的激光同位素浓缩方法——极化原子束磁偏转浓缩同位素方法,经实验验证是可行的,并已观察到碱元素Li,Rb和稀土元素Eu的同位素浓缩效果。文中概述了此方法的原理和迄今为止得到的实验结果。

极化原子束磁偏转法浓缩Eu同位素

极化原子束有许多重要应用,如用来研究原子散射过程,制备极化核,研究表面特性,检验宇称不守恒,浓缩同位素等等.但是,现有的工作都局限于碱金属原子,而多电子原子极化束制备和应用研究尚未见报道.我们在Li和Rb原子束极化和同位素浓缩的基础上,最近用一台连续波染料激光抽运,制备出部分极化的稀土Eu原子束;利用其磁偏转效应,观察到Eu的两种同位素的浓缩效果.

强磁场下极化铯原子基态不同Zeeman子能级上布居数的碰撞转移

报道了使用一台激光器作泵浦光另一台激光器作探测光研究在强磁场下（１．５Ｔ）极化的铯原子基态不同Ｚｅｅｍａｎ子能级上的稳态布居的实验结果。实验结果表明：在低缓冲气压下，极化铯原子间的自旋交换碰撞导致了基态铯原子不同的Ｚｅｅｍａｎ子能级的布居转移。不同子...

弱场中光抽运极化Eu原子束的制备

自五十年代首次实现光抽运技术以来 ,人们用它已对多种原子进行了极化原子束制备的研究[1～ 5] ,但所有这些工作只是以相对简单的碱金属原子为对象 ,而对价电子数大于 1的复杂原子的极化原子束的制备目前尚未见报道。描述了用一台连续波染料激光器对复杂原子Eu进行了弱场制备极化原子束的实验研究 。

原子电负性和极化度对卤代甲烷C 1s电子电离能的影响

以原子的电负性χP和极化度α为基本参数,估算卤代甲烷CHnY4-n-mZm(Y,Z=F,Cl,Br,I)C1s电子电离能的电荷效应和松弛效应.电荷效应由C—H和C—Y(Z)键两端原子的电负性差来度量,松弛效应由碳原子带的电荷乘上氢和卤素原子极化度来衡量,进而用电荷效应和松弛效应一起表达卤代甲烷中C1s电子电离能的静电-松弛屏蔽效应ΔSi.将ΔSi代入类-Slater模型,得到卤代甲烷中C1s电子电离能E1,C的估算方程,该方程的相关系数r=0.99987,对27个卤代甲烷的计算值与实验值之间的平均绝对误差仅为0.038eV,小于实验误差0.1eV.同时,用留一法(leave-one-out)进行交叉验证(相关系数rcv=0.99977,预测值与实验值之间的绝对平均误差只有0.049eV),结果表明所得方程具有良好的预测能力和稳定性.

激光抽运极化原子束磁偏转铀浓缩方案

将激光抽运选择性极化原子束磁偏转方案用于铀同位素浓缩 ,考察了铀原子基态各子能级的磁偏转特性 ,提出了选择性光抽运极化的实验方案 。

应用原子极化半径方法对 CH_4,SiH_4和 GeH_4的 X_(?)方法研究

用多重散射x_α方法(MS—x_α)和原子极化半径的概念对CH_4、SiH_4和GH_4三个分子进行了键长优化,并计算了分子的部分电离能.优化得到的分子键长值及在最优键长和实验键长两处的电离能计算值与实验数据吻合较好,且优于其他作者用x_α方法对CH_4、SiH 和GeH 分子的计算结果.

铷、铯原子高里德伯态的极化率测量

开展对高里德伯态原子极化率的测量是项有意义的工作。利用Doppler-free双光子吸收谱的方法,配合热离子二极管检测,可对高里德伯态原子极化率进行精确测量。目前,国外已有成功的实验例子。我组利用这套方法在测量高里德伯态碱原子极化率方面作了些工作。 首先我们选Rb原子的两个态作了测量,得到301D的标量极化率α=3.1（1）,α.=2.3（4）,张量极化率α1=1.9（2）,α1=3.2（2）,342S标量极化率α=3.1（1）。

基于光偏振旋转效应的碱金属气室原子极化率测量方法及影响因素分析

利用原子自旋效应能够实现超高灵敏度的惯性和磁场测量。一类操控原子自旋处于无自旋交换弛豫态的器件可以进行物理参数测量。碱金属气室为该类器件的敏感表头。碱金属原子密度与原子极化率是碱金属气室的重要参数,对研究原子自旋处于无自旋交换弛豫态有着重要的作用。光的偏振效应在量子计算和原子物理研究中发挥了重要作用。利用光的偏振效应能够实现对碱金属原子密度与原子极化率的检测。提出一种基于光偏振旋转效应的碱金属原子极化率测量方法。首先对碱金属气室加恒定磁场,利用激光作为检测光,根据光偏振旋转原理,检测通过气室的偏振光的法拉第旋转角,得到碱金属气室原子密度。然后将碱金属原子抽运,利用激光作为检测光,检测通过气室的偏振光的偏转角,得到碱金属原子极化率。该方法在测量原子极化率的过程中也测量了碱金属原子密度,实现利用一套系统测量两个重要参数,具有快速测量和高灵敏度等特点,简化了实验设备及过程。对两种偏转角进行仿真分析,得到该方法实验时检测激光波长变化对偏转角的影响,根据仿真图得到检测激光波长的可取范围,验证了该方法的可行性。最后分析激光器波长波动与磁场波动对其测量精度的影响,提出实验对激光器与磁场的要求。

泵浦光椭圆度对铷原子极化率的影响

在核磁共振陀螺系统中,需要用圆偏振光来泵浦碱金属(例如铷)原子,使其产生极化。然而实际应用中的泵浦光不是理想的圆偏振光,为了研究泵浦光椭圆度与铷原子极化率的变化关系,推算了泵浦光经过四分之一波片后的表达式,并由此得出泵浦光照射铷原子气室前的椭圆度,建立了数值仿真模型,研究了椭圆度对铷原子极化率的影响。同时通过实验得到了铷原子极化率与椭圆度的关系曲线。仿真和实验结果表明,泵浦光椭圆度越大,铷原子极化率越大,随着椭圆度的进一步增大,铷原子极化率增速变慢逐渐饱和;此外,相同的椭圆度下,铷原子极化率随着泵浦光功率的增大而增大。

极化电子束及其与原子散射

介绍了极化电子的起因，极化矢量的定义，及其极化电子与原子散射的应用前景。

电场中氦原子的波函数及氦原子的极化势

氦原子是一种惰性原子,较难跟其他的物质发生化学反应。液氦在制冷工业中具有重要的应用,广泛的应用到制冷机、医院的核磁共振仪,高能物理实验等等。而液氦表面上的二维电子态也有重要应用价值,并基于此提出了液氦上的量子计算以及基于液氦的新型的量子器件。在了这些应用中,往往我们需要加入垂直于液氦表面的均匀电场。然而加入的电场会怎么影响液氦中的氦原子以及液氦上方的蒸气氦原子呢,这就引入了本文的主要内容,即计算出电场作用下氦原子的波函数,并得出电子与氦原子的相互作用势,即电场引起的极化势。这对研究电子与氦原子的散射,液氦势垒等等都具有重要的理论价值。

电负性效应、极化效应和立体效应对脂肪胺核磁共振谱化学位移的影响

用原子电负性、极化度并结合表征原子空间连接方式的立体效应参数对胺分子中不同环境碳原子的化学位移进行关联,将75脂肪胺(54个脂肪一元胺,21个二元胺)中307个碳原子相关参数值和化学位移值带入模型中得到如下估算方程:δC=116.9506+96.7412Qi-3.7464Qi∑αx-24.3581SH-7.6858SN(R=0.9943,R2=0.9887,S=1.51,F=6612.73,n=307),式中Qi表示观测原子的部分净电荷,∑αx表示近邻原子极化度,SH,SN为立体效应参数,方程中各参数计算简单,物理意义比较明确,通过用"留一法"(LOO)检验(Rcv=0.9940,R2cv=0.9881,Scv=1.54)及对样本外11个化合物55个碳原子化学位移的预测值和实验值比较,结果表明模型方程具有较好的稳定性和预测精度。

匀强电场中基态惰性原子的边界轮廓

应用原子特征边界轮廓模型,计算了在5.292×10-5-5.292×10-3a.u.匀强电场下,基态惰性原子的边界轮廓.计算结果表明,在电场中原子的边界轮廓呈现近椭球形,轮廓的变化随电场强度的增强而增大;在电场强度不变的情况下,原子边界轮廓的变化随原子序数的增加而增大.并且计算中得到的单位强度原子平均径向变化率与原子极化率实验结果呈现很好的线性相关性.

线极化Bell-Bloom测磁系统中抽运光对磁场灵敏度的影响

利用适用于线极化Bell-Bloom测磁系统的布洛赫方程和含有自旋弛豫的速率方程,以铯原子为研究对象,分析了抽运光对磁场灵敏度的影响,并在实验上分别采用与铯原子D1线和D2线共振的线偏光作为抽运光和探测光,用充有缓冲气体的气室进行了实验.实验结果与理论分析一致,均表明只有在一定的光强范围内,增大抽运光光强可以提高磁场灵敏度.且利用这一方法分析了原子的自旋弛豫对磁场灵敏度的影响.这项研究对于深入认识线极化的Bell-Bloom测磁系统,以及如何通过优化系统实现磁场灵敏度的提高具有重要的意义.

匀强电场中第Ⅰ主族元素基态原子的边界轮廓

应用原子特征边界轮廓模型,研究了第Ⅰ主族H、Li、Na、K、Rb基态原子分别在106、107、108 V/m强电场中的边界轮廓.计算结果表明,在电场中原子的边界轮廓呈现近椭球形,且沿电场方向边界轮廓收缩的程度小于电场反方向拉伸的程度.电场强度越强,原子边界轮廓改变越大.相同强度电场下,第Ⅰ主族元素原子从上至下,边界轮廓变化逐渐增大.计算中得到的单位强度原子平均径向变化率与实验已测得的原子极化率结果呈现很好的线性相关性.

HIRFL-CSR实验环内靶系统

兰州重离子加速器冷却储存环 (HIRFL CSR)的内靶系统 ,是用于为实验环内的物理实验提供厚度为 10 11— 10 13 atoms/cm2 的团簇靶和极化靶 .采用超声喷气技术获得团簇粒子束 ,采用Stern Gerlach方法获得极化氢束和极化氘束 .

取代基效应对脂肪族链醚^(13)C NMR化学位移的影响

用原子电负性、极化度并结合表征原子空间连接方式的立体效应参数对醚分子中不同环境碳原子的化学位移进行关联,将23个脂肪醚中153个碳原子相关参数值和化学位移值带入模型中得到如下估算方程:δC=121.1348+94.3651Qi-2.0823QiΣαx-7.6347SH-47.6149SO(R=0.9990R2=0.9980S=0.85F=18478.97n=153)上式中Qi表示观测原子的部分净电荷,Σαx表示近邻原子极化度,SH,SO为立体效应参数.方程中各参数计算简单,物理意义比较明确,通过用"留一法"(LOO)检验(Rcv=0.9980,R2cv=0.9977,Scv=0.89)及对模型外4个化合物43个碳原子化学位移的预测值和实验值比较,结果表明模型具有较好的稳定性和预测精度.

取代基效应对脂肪醇^(13)C NMR化学位移的影响

用原子电负性、静电作用、极化度作为基本参数,并结合表征原子空间连接方式的立体效应参数,对醇分子中不同环境碳原子的化学位移进行关联,将120个模型化合物(91个脂肪一元醇,29个二元醇)中747个碳原子相关参数值和化学位移值带入模型中得到如下估算方程:δC=42.9479+63.0640Qi-3.6286F+5.1213Σαx-6.5848QiΣαx-4.8427NαH-0.5855NγH-4.1046NγOH(R=0.9981R2=0.9961S=1.14F=27125.2n=747)方程中各参数物理意义比较明确.通过用"留一法"(LOO)检验(Rcv=0.9980,Rc2v=0.9960,Scv=1.16)及对样本外5个化合物69个碳原子化学位移的预测值和实验值比较,结果表明模型方程具有很好的稳定性和预测精度,该模型的提出为以后计算更加复杂化合物的13CNMR化学位移奠定了良好的基础.

Cr-RE共掺杂WC-Co合金烧结体表面RE_2S_3和RE_2O_2S相的原位形成(英文)

采用扫描电镜、能谱仪以及X射线衍射仪对具有WC+β(β为钴基粘结相)两相结构的WC-11Co-0.71Cr3C2-0.06RE(RE为含La、Ce、Pr、Nd的混合稀土)硬质合金烧结体表面进行观察与分析。结果表明,在烧结过程中合金中的La、Ce、Pr、Nd通过定向迁移与烧结炉内气氛中的S、O等杂质元素结合,在合金烧结体表面形成RE2S3(主)和RE2O2S(少量)弥散相。从合金中Cr3C2的热力学稳定性、Cr在Co中的溶解度特性以及稀土原子激发等3个方面,对稀土迁移活性的激发机制和稀土原子的定向迁移机制进行分析与讨论。