硅酸盐和金属氧化物矿物氧同位素组成的CO_2激光氟化分析

我室采用MIR 10型CO2 激光器 ,在一种富BrF5的氛围中使激光对硅酸盐和氧化物矿物样品加热形成O2 ,经多次纯化后用 5 的分子筛吸收 ,再直接送至气体质谱仪进行氧同位素比值测定。这个实验流程与传统方法相比的改进不仅在使用激光加热技术及样品的放置上 ,而且在直接采用O2 而不是CO2 进行质谱测定。采用O2 进行直接分析的优点不仅避免了向CO2 转化过程中的潜在同位素分馏 ,而且能够得到样品的δ1 7O值 ,因此为宇宙样品分析提供了可能。CO2 激光氟化技术的优点是所需样品量小 (可低达 1～ 2mg) ,因此能够分析微小岩石区域或单矿物晶体内的氧同位素分布。同时 ,激光可以达到非常高的温度 (>40 0 0K) ,因此能够对某些难熔矿物 (如锆石、蓝晶石、橄榄石等 )进行氧同位素分析。

硫酸盐^17O和^18O同时测试新技术：CO2-激光氟化法

目前的发现指出，硫酸盐的δ^17O和δ^18O值，特别是△^17O值（=δ^17O-0．52δ^18O）能够提供关于大气圈中和地表环境中硫酸盐的起源、混合和迁移的独特的信息，仅仅使用δ^18O的测量结果不能圆满地解决相关问题。现有的分析硫酸盐的δ^17O和δ^18O的方法极其辛苦，而且要求高纯的BrF5。文中报道了从重晶石（BaSO4）中直接产生O2供同位素比值质谱计（IRMS）同时分析δ^17O和δ^18O的新方法。该方法使用了CO2-激光氟化系统，该系统也可用于从硅酸盐和氧化物中定量的产生O2。对于样品大于4mg来说，可以获得部分的但是一致的来自BaSO4的氧的产量。每个工作日用该系统可以处理12个以上的样品。△^17O的分析误差为±0．05％，δ^18O的分析误差为±0．8‰。该方法可有效和准确地研究硫酸盐的△^17O值。

利用激光氟化系统分析硅酸盐矿物的三氧同位素组成

本文报道了利用激光氟化系统对一系列硅酸盐标准矿物三氧同位素组成(δ^(17)OV-SMOW、δ^(18)OV-SMOW和Δ17O)高精度的分析结果。由于目前国际上缺乏已知δ^(17)OV-SMOW的标准物质,利用空气中O2的Δ17O和已知的参考气体δ^(18)OV-SMOW对实验室参考气体的δ^(17)OV-SMOW进行了标定;据此测定的标准矿物的Δ17O结果与前人发表的利用V-SMOW直接标定参考气体δ^(17)OV-SMOW的结果在误差范围内一致。被分析矿物的δ^(17)OV-SMOW和δ^(18)OV-SMOW之间展示了很好的质量控制分馏关系,其回归线的斜率和截距分别为0.525(±0.006)和-0.160(±0.05)。随着分析次数的增加,新纯化的Br F5中NF3的量会持续降低,这对更准确地把握δ^(17)OV-SMOW的测定条件具有重要意义。

中红外掺铒氟化物光纤连续激光器及其数值分析

基于产生3μm中红外激光的Er^(3+)能量转换过程与能级体系,建立了掺铒氟化物光纤激光器的速率方程和传输方程,系统地研究了泵浦结构和光纤长度对输出功率、斜率效率以及腔内泵浦和激光功率分布的影响,为后续的实验提供理论依据。仿真确定了小泵浦功率的光纤激光器理想的光纤长度为4~8 m,最终实验选择4.7 m光纤完成了中红外掺铒氟化物光纤激光器连续激光输出光路的搭建,在泵浦功率为5 W、中心波长为2.797μm处实现了最大功率1.038 W、斜率效率20.4%的连续激光输出。

地幔氧同位素不均一性:女山单斜辉石巨晶的激光氟化分析

对女山14个单斜辉石巨晶进行了主要元素、稀土元素和氧同位素组成的分析, 结果表明它们是同一幔源碱性玄武质源岩浆在高压下分离结晶的产物. 巨晶的氧同位素组成内部均一, 但不同样品间表现出明显的不均一性: δ18O = 4.86‰～6.48‰. 巨晶氧同位素的变化继承自源岩浆, 源岩浆的不均一性来源于洋壳物质的源区混染.

氟化氘激光大气传输的定标规律

利用激光大气传输4维程序,结合均方和半径分析方法,对氟化氘(DF)激光大气传输的定标规律进行了数值分析。得到了焦平面处63.2%环围能量半径的光斑扩展规律以及在焦平面上不同环围能量半径内的平均功率密度定标关系式。此定标关系不仅适用于大菲涅耳数、弱传输效应条件下,同时也适用于小菲涅耳数、强传输效应条件下DF高能激光大气传输,从而能够对激光大气传输的效果做出快速地预测和有效地评估。

中红外氟化物激光晶体的生长和性能优化研究

中红外激光晶体材料作为激光技术核心增益材料之一,在军事光电对抗、激光医疗、卫星遥感、环境监测、基础科学等领域具有非常重要的应用。本文介绍了近年来在中红外氟化物激光晶体材料中,关于晶体生长、光学性能优化以及中红外激光性能等方面的研究工作,特别是在中红外光学性能优化调控方面,主要介绍基于稀土能级耦合的相互作用,有效抑制发光离子的自终止效应,以及为发光离子提供有效泵浦通道。

钬铥双掺氟化钇钡激光晶体的光谱性能

采用提拉法生长了钬铥双掺氟化钇钡(Ho3+∶Tm3+∶BaY2F8,Ho∶Tm:BYF)激光晶体。工艺参数:引晶温度955℃,拉速0.5 mm/h,转速5 rad/min,降温速率15℃/h。XRD分析结果表明,所生长的晶体为属于单斜晶系,C2/m空间群,并计算了晶格常数。光谱测试结果表明,最强吸收峰位于781 nm,主峰吸收截面为6.16×10-21cm2。最强发射峰位于2.06μm,半高宽约为38 nm。基于Tm3+和Ho3+能级图分析了2μm荧光发射机理,计算了主发射峰受激发射截面为4.05×10-21cm2。

电子束激励氟化氢激光实验研究

介绍了利用SPG-200脉冲功率源产生电子束激励氟化氢激光的实验研究情况。重点介绍了实验装置的结构及主要性能指标,给出了不同气体混合比例和不同气压条件下激光输出特性的测量结果,并对实验结果进行了分析。在二极管电压约为190kV,二极管电流约为1.9kA,气体混合比例为C2H6∶SF6=0.35∶10,气室气压为30kPa的条件下,获得了稳定的激光输出。谐振腔为平凹腔时,最大输出能量4.55mJ;谐振腔为平行平面腔时,最大输出能量5.22mJ。

氟化物激光晶体及其在固体激光器中的应用

固体激光基质材料可以分为晶体、玻璃、光纤和陶瓷。相对于其他材料,晶体的优点表现在热导率高、荧光谱线窄、硬度比较大等方面,因而在固体激光器中获得了更广泛的利用。作为一类重要的激光基质材料,氟化物激光晶体种类多,研究活跃,一直是激光材料的热点之一。介绍CaF_2、LaF_3、MnF_2、ZnF_2、KMgF_3等激光晶体基质以及Nd、Er、Cr、Yb、Co等离子掺杂激光晶体,特别是MgF_2、YLF、LiSAF等激光晶体,探讨了这些材料的发光特性,并与YAG等常用氧化物激光晶体进行了比较。与其他激光介质相比,氟化物激光晶体具有自发荧光寿命长、折射率受温度影响小、热透镜效应小、热稳定性好等优点,决定了其在固体激光器领域特殊的应用价值。在对氟化物晶体的激光器应用分析基础上,展望了氟化物激光晶体未来的研究前景。

氟化氢泛频化学激光器高超音速低温喷管研究

通过建立一套氟化氢泛频化学激光器实验系统 ,介绍了一种新型高超音速低温喷管的结构及其实验参数设置方法 ;对喷管性能进行了测试 ,并将实验结果同数值模拟结果进行对比 ,找出了改善喷管性能的方法。由该喷管构成的激光系统已顺利出光。

新型氟化物激光晶体

基于近年来的工作，并与Ｔｉ３＋ ｖＡｌ２Ｏ３激光晶体对比，对掺Ｃｒ３＋ 的ｃｏｌｑｕｉｒｉｉｔｅ结构氟化物激光晶体的性能进行了分析，论述了此类激光晶体的优势和不足。

氟化氢激光烧蚀铝靶冲量耦合系数实验

为了研究激光功率密度对氟化氢激光与铝靶相互作用过程中冲量耦合系数的影响,分别在大气和真空中,用聚焦后的激光烧蚀铝靶,通过改变聚焦到铝靶的光斑大小,得到冲量耦合系数和激光功率密度的关系,并将该实验结果与CO2激光和铝靶相互作用的实验结果进行比较。结果表明,氟化氢激光与铝靶相互作用得到的冲量耦合系数和激光功率密度的关系与CO2激光不同。大气和真空中,氟化氢激光与铝靶相互作用开始出现冲量传递的阈值分别约为8.03×106W/cm2和7.69×106W/cm2,并且这两种情况下,氟化氢激光器与铝靶相互作用得到的最大冲量耦合系数均高于CO2激光。

氟化氙(C-A)蓝绿激光技术研究进展

综述了XeF(C A)激光的产生原理 ,表面放电光泵浦源的结构 ,激光器装置 ,XeF(C A)激光实验研究以及XeF(C A)激光理论模拟 ;介绍了XeF2 浓度的监测 。

连续氟化氢化学激光器TRIP技术混合机理分析

利用氟化氢作为化学激光器的激发气体是第一代化学激光器的基本原理,其应用的范围较广。文章利用试验和研究结论,分析了利用TRIP技术对混合气体进行干扰而提高增益的基本理论。

掺铬氟化铝锶锂激光腔内二次谐波和三次谐波产生的蓝光和紫外光可调谐光源(英文)

论文在调Q掺铬氟化铝锶锂激光腔内插入一块或两块偏硼酸钡晶体 ,分别进行了二次谐波和三次谐波获得了蓝光和紫外光区域的可调谐激光 ,其波长分别从448.1nm到 46 5.1nm和从 2 98.7nm到 31 0nm范围内可调谐 ,在 448.1nm处的二次谐波脉冲能量为 1 0 .2mJ ,脉宽 43ns ,线宽 0 .0 2nm ,在 2 98.7nm的三次谐波能量达0 .

镱钠共掺氟化钙锶混晶近红外光谱与激光参数

研究了15%Yb,20%Na∶CaF_(2)-SrF_(2)混晶(Yb,Na∶CaF_(2)-SrF_(2),CaF_(2)∶SrF_(2)=1∶1)的近红外光谱和激光参数特性。研究显示,Yb,Na∶CaF_(2)-SrF_(2)混晶在974 nm处吸收带宽为22 nm,吸收系数为13.09 cm^(-1),吸收截面为0.31×10^(-20) cm^(2)。Yb^(3+)离子在CaF_(2)-SrF_(2)基质中主发射峰中心波长位于1010 nm,肩峰中心波长位于1036 nm,发射带宽为56 nm,在^(2)F_(5/2)→^(2)F_(7/2)能级之间跃迁对应的荧光寿命为228μs。采用激发波长980 nm时,1010 nm处发射截面为6.52×10^(-20) cm^(2)、1036 nm处发射截面为4.11×10^(-20) cm^(2),分别是915 nm激发时的1.49倍与1.68倍;实现激光输出波长1036 nm处达到布居反转时所需要激发的激活粒子数的最小分数β_(min)为0.34%,在零声子线974 nm处的饱和泵浦功率密度I_(sat)为290.58 kW·cm^(-2)。上述结果表明,Yb,Na∶CaF_(2)-SrF_(2)混晶在近红外波段高能量激光系统中具有潜在应用前景。

氟化氪短脉冲激光的放大和组束研究

为充分利用氟化氪(KrF)准分子激光放大器的长泵浦时间,探索提高激光输出效率的方法,开展紫外超短脉冲在KrF准分子激光器中多脉冲放大和组束的实验研究。采用双脉冲放大方案研究激光脉冲时间间隔对输出能量的影响,确定延时时间,提高脉冲总能量并有效抑制自发辐射(ASE)。实现了单次放大4个紫外超短脉冲,获得了近4倍于单脉冲放大的输出能量。并探索紫外超短激光脉冲的组束技术,成功应用光学角多路的方法将两个亚皮秒的紫外激光脉冲进行精确组束。

世界上主要的氟化氪激光发展概况

1.美国的NIKE和MERCURY 海军实验室(NRL)Nike氟化氪(KrF)激光装置该装置由4个放电型氟化氪激光器组成,每个激光器输出能量0.25～0.5J,经过预放大后,获得UJ、16ns脉宽的28束激光。这28束激光再经过20cm×20cm的第一级放大器后(两次通过放大),获得170J的输出能量,放入器总工作时间为142ns。

侧面预电离氟化氪激光器研制

采用侧面紫外火花隙自动预电离代替小极上小孔预电离，使放电泵浦氟化氪激光器的主放电均匀性大为改善。输出激光能量由１４０ｍＪ提高到２５０ｍＪ，增益区光能密度为２．３Ｊ／１，同时电极寿命和气体寿命也大为提高。