金属-绝缘介质-有限半导体超晶格结构中的表面等离子激发的色散关系

将M-I-SL模型推广为M-I-FSL模型,使其更符合实际。应用电磁理论推导出由第Ⅰ类和第Ⅱ类半导体超晶格构成的这种M-I-FSL结构的表面电子集体激发的色散关系。由此色散关系出发在一些极限条件下可以方便地重现一些文献的一系列结果。

高低温条件下氟化锂材料的离子激发发光光谱分析

在北京师范大学GIC4117串列加速器原有离子激发发光(ion beam induced luminescence,IBIL)分析靶室基础上,安装了可实现80—900 K温度范围内精确控温的冷热样品台,实现高低温条件下IBIL光谱的测量.添加金硅面垒探测器,在离子辐照材料样品过程中同步采集背散射离子的计数,实现束流的在线监测.在不同温度下,利用2 MeV H^+束轰击氟化锂样品,获得的IBIL光谱中可明显观察到温度对不同发光中心发光效果的影响:激子峰和杂质峰发光在低温条件下更为清晰;高温时各类型F色心的发光强度在较小的注量下即可达到饱和值或开始衰减.辐照初期受扰激子峰(296 nm)发光强度的上升过程表明不能排除受扰激子峰与点缺陷发光中心相关的可能性,激子峰强度的上升源自低注量时核弹性碰撞产生的应变键;温度对空位迁徙速率及非辐射复合的影响是造成发光强度随注量演变差异的重要原因.

利用离子激发发光研究ZnO离子注入和退火处理的缺陷变化

在北京师范大学GIC41172×1.7 MV串列加速器上,利用离子激发发光(ions beam induced luminescence,IBIL)技术研究了2 MeV H^+注入ZnO的缺陷变化及473和800 K退火处理对缺陷的恢复作用.实验表明,在2 MeV H^+的辐照下,晶体内部产生的点缺陷会快速移动、聚集成团簇,从而抑制发光.473 K退火后的受辐照ZnO晶体内仍存在着大量的缺陷和团簇,而这些缺陷和团簇作为非辐射中心抑制着ZnO晶体的发光.800 K的退火处理可以显著地分解辐照过程中形成的团簇,也可以帮助点缺陷回到晶格位置,从而减少晶体内部的不平衡缺陷,提高晶体的结晶度,使退火后的受辐照ZnO样品IBIL光强大幅度增强.

基于Voigt函数拟合的离子激发发光光谱分峰方法

离子激发发光(IBIL)分析作为一种实时原位的光谱分析技术,由于其对样品内部结构的敏感性,给我们分析样品光谱谱峰信息带来了一定的困难。为了准确地对离子激发发光能谱进行分峰以便更加清晰地判断材料内部不同缺陷的发光中心,提出了一种利用Voigt函数,通过L-M(levenberg-marquardt)非线性最小二乘算法对100和200 K温度时ZnO的IBIL能谱中深能级发射(DBE)峰进行分峰的方法。通过对比Gauss函数和Voigt函数对能谱拟合后峰位随注量的波动情况,发现使用Voigt函数拟合得到的峰位更加稳定,并且收敛速度更快。同时通过对使用Voigt函数拟合后得到的峰中心位于1.75,1.95和2.10 eV三个子峰的高斯函数半高宽与洛伦兹函数半高宽比较,发现洛伦兹函数半高宽约为高斯函数半高宽的1/10,而且100 K时的1.95 eV峰,200 K时1.75和1.95 eV峰,其洛伦兹峰半高宽数值为10^(-10)量级以下,说明其中非均匀展宽(高斯展宽)仍然是谱峰展宽的主要机制;而电子与声子散射作用是洛伦兹展宽的主要机制。对于涉及导带中大量电子的2.10 eV子峰,其在200 K时洛伦兹函数半高宽明显大于100 K时,由于在温度较高时,由于晶格热振动加剧,且电子热运动加强,增大了散射概率,导致电子与声子的散射作用加强,从而对洛伦兹谱线进一步展宽。而峰中心位于1.75 eV的红光,其主要与V_(Zn)相关,在100 K时其子峰的洛伦兹半高宽为0.02 eV,但在200 K时变得极小,这可能是由于100 K时V_(Zn)束缚的电子或激子在200 K获得足够的热动能摆脱了V_(Zn)束缚,减弱了与周围的晶格的散射作用,从而使得洛伦兹展宽变得极弱。实验结果表明Voigt函数更加适用于IBIL能谱拟合分峰,这也为以后IBIL技术应用于其他材料内部结构能谱分析提供了可借鉴的依据。

利用离子激发发光研究低温条件下ZnO发光行为

离子激发发光(Ions beam induced luminescence,IBIL)可以实时原位分析不同温度、不同离子辐照条件下材料内部点缺陷的演变行为。本文利用2 MeV H^(+)研究了300,200,100 K温度下ZnO单晶内部点缺陷发光及其随注量的演变行为。实验中发现ZnO深能级发射和近带边发射,结合Voigt分峰与XPS实验结果,确定红光(1.75 eV)与V_(Zn)相关,橙红光(1.95 eV)来自Zn_(i)到O_(i)跃迁;对于与V_(O)相关的绿光(2.10 eV),其红移可能由于温度降低导致更多电子由导带释放到Zn_(i)。峰中心位于3.10 eV和3.20 eV近带边发射分别来自于Zn_(i)到价带的跃迁和激子复合,红移原因分别为Zn_(i)附近局域化能级和带隙收缩。利用单指数公式对发光强度进行拟合,获得的衰减速率常数(f)可以表征缺陷的辐射硬度,对比发现深能级发射峰在200 K时辐射硬度最大,而近带边发射峰在300 K时辐射硬度最大。

Au等离子体M带5f-3d跃迁的电子离子碰撞激发速率系数

电子离子碰撞激发速率系数在超组态碰撞辐射模型中真实模拟非局域热动力学平衡Au激光等离子体M带谱 5f 3d跃迁中各种复杂电荷态离子的电离态特性 (譬如离子的平均电离度 ,相对丰度和能级布居数 )是必不可少的。基于准相对论多组态Hartree Fock方法和扭曲波玻恩交换近似 ,采用自编的扭曲波程序ACDW (9)和Fit(9) ,从头计算了Au等离子体M带 5f 3d电子离子碰撞激发速率系数。结果表明 :在“神光II”实验装置诊断的电子温度约 2keV ,电子密度约 6× 10 2 1cm-3 范围内 ,这些电子离子碰撞激发参数有利于采用超组态碰撞辐射模型模拟Au的激光等离子体M带 5f～ 3d细致谱的平均电离度和电荷态分布。

悬浮液雾化进样感耦等离子体基本参数研究Ⅰ．等离子体激发温度测定

研究了悬浮液雾化进样感耦等离子体原子发射光谱基本参数——等离子体激发温度。实验用“线为温标线，并采用多谱线法测量溶液雾化进样和0．05％二氧化钛悬浮液雾化进样等离子体激发温度。测定结果显示这两种雾化进样方式的等离子体激发温度接近，为5000-6000K。随感耦等离子体原子发射光谱仪器功率的提高，悬浮液雾化进样等离子体激发温度也相应增大，但增大幅度较小。悬浮液雾化进样等离子体发射光谱分析，若单纯改变仪器功率对于颗粒在等离子体中的原子化效率没有显著的变化，因此对于分析结果没有显著的改善作用。

阵列式针-环自激发等离子体射流装置实现大面积灭菌

传统等离子体射流装置需通入大量载气,导致其实验系统庞大,实验成本高。文章针对以上不足之处,设计了一种阵列式针-环自激发等离子体射流装置。该装置由7根长61 mm、直径1.1 mm的钨针,长和宽均为50 mm的印刷电路板(printed circuit board,PCB)和直流高压电源三部分组成。其中6根钨针按照六边形的6个顶点排列,另外1根钨针置于六边形中心,7根钨针组合成一个阵列共同作为高压电极。在PCB的预留孔中覆铜,形成直径6 mm、厚度为1.6 mm的铜环作为接地电极。采用针-环结构,实现各单元稳定同步放电。电压实验表明,该装置自8.0 kV开始可以产生均匀性较好的射流;根据光谱仪采集到的光谱,通过拟合对比得到该装置产生等离子体射流的转动温度为300 K;灭菌实验表明,在11.5 kV电压下处理50 s灭菌面积可以达到703.36 mm^(2),并且该装置可以达到六边形的灭菌范围,与传统等离子体装置相比,即使不通入载气,也有着良好的灭菌效果。

类氖Fe^(16+)离子高激发态电子碰撞激发特性理论研究

基于全相对论扭曲波(RDW)电子碰撞激发计算程序REIE06,系统计算了类氖Fe16+离子基态1s22s22p6 1S0的2p,2s和1s电子激发到高激发态1s22s22p5 ns,1s22s2p6 ns和1s2s22p6 ns(n=3,4,5,6,7,8,9,10)精细结构能级的碰撞激发截面,详细研究了碰撞激发截面随入射电子能量和主量子数n的变化规律,拟合了公式,总结了一些有意义的结论.

不同离子辐照氟化锂材料时原位发光光谱测量分析

在BNU400注入机上搭建的离子激发发光(ion beam induced luminescence,IBIL)测量装置上,开展了相同能量(100 keV)条件下的3种离子(H^+、He^+以及O^+)辐照氟化锂材料时的IBIL光谱的原位测量工作,对比研究离子种类对氟化锂材料辐照缺陷的生成及其演变行为的影响.结合SRIM(Stopping and Range of Ions in Matter)模拟的结果,可以发现He^+辐照时的IBIL光谱强度最高,这是由于He^+激发产生的电子空穴对密度高于H^+,而O^+辐照时由于激发出的电子空穴对密度过高引起的非辐射复合比例增加,从而导致发光效率过低;质量数越大的离子辐照时,核阻止本领越大,会加快缺陷的生成和湮灭速率,降低达到平衡状态时的发光强度.近红外波段的F^-3/F^+2色心发光峰强度及其演变行为表明其耐辐照性能好于可见光波段的F2色心.

小型离子阱质谱技术研究进展

离子阱质量分析器具有结构简单、真空度要求低、灵敏度高、可串联质谱分析等一系列特点,在现代生化分析中发挥着重要的作用。为了提高离子阱质谱的分析性能,满足不断出现的分析需求,基于成熟的离子阱理论,各种离子阱质谱新技术不断涌现。特别是离子阱已越来越多地应用于小型化质谱仪,并且开始在现场分析领域发挥越来越重要的作用。聚焦离子阱操作新模式、新结构设计及功能新拓展三个方面,对近五年来出现的小型离子阱质谱新技术作综述性介绍。

微型ICP激发源及其应用

介绍一种新的原子发射光谱微型电感耦合等离子体(ICP)激发源,阐述这种激发源的结构、性能及其在光谱仪中的应用,它与平面结构的微型Fabry-Perot光谱仪联用可以作为微型气体分析仪使用。并简要介绍作者研制的在较低的13.56MHz下工作的微型ICP激发源。展望随着MEMS技术的发展,微型光谱仪的应用前景。

金纳米颗粒在不同包裹介质中的超快等离子体动力学（英文）

为了探究不同包裹介质对金纳米颗粒的超快等离子体动力学的影响,本文我们制备了聚苯乙烯磺酸钠(PSS)、二氧化硅(SiO_2)、二氧化钛(TiO_2)以及氧化亚铜(Cu_2O)四种介质包裹的金纳米颗粒。运用飞秒泵浦探测技术,我们分别获得了PSS、SiO_2、TiO_2以及Cu_2O包裹的金纳米颗粒在不同时间延迟下的飞秒瞬态吸收光谱。我们发现TiO_2包裹的金纳米颗粒的飞秒瞬态吸收光谱特征与PSS和SiO_2包裹的金纳米颗粒的飞秒瞬态吸收光谱特征有很大的不同,但与Cu2O包裹的金纳米颗粒的飞秒瞬态吸收光谱特征相似。全面分析PSS、SiO_2、TiO_2和Cu_2O包裹的金纳米颗粒的超快等离子体动力学行为,我们发现在TiO_2和Cu2O包裹的金纳米颗粒体系中光激发金纳米颗粒的等离子体共振吸收后产生的激发电子可以有效地转移到TiO_2和Cu_2O的导带上。

X射线荧光光谱分析

本文是“分析试验室”定期评述中“Ｘ射线荧光光谱分析”学科的第五篇评述。它收集了国内学者１９９２年７月到１９９４年６月期间发表在国内外刊物上的１７１篇文章。并对此期间我国Ｘ射线荧光光谱分析的概况和发展进行评述。内容包括ＸＲＦ仪器，同步辐射ＸＲＦ全反射ＸＲＦ，粒子激发Ｘ射线发射光谱，定量分析方法，制样技术，以及在各个科学和工业领域中的应用。

基于表面等离子体激发的光学操控技术

基于表面等离子体激发的光学操控技术由于其所需激光能量低、装置简单,近来引起了广泛关注。采用Kretschmann棱镜耦合法对金膜表面等离子体场进行激发,实现了对直径为10.8μm的聚苯乙烯粒子的有效操控。通过引入一微孔阵列对入射激光光斑图样进行调制,实现了聚苯乙烯微粒在金膜表面的阵列式分布。实验中使用的光源为输出功率20mW的氦氖激光器,所需要的能量密度仅为传统激光光镊能量密度的几十分之一。由于该装置成本低、操控灵活且较低的激光能量密度可以防止对活体细胞的破坏,因此,可在医疗领域中的活体细胞及DNA操控等方面得到应用。

脉冲激光沉积(PLD)薄膜技术的研究现状与展望

综述了脉冲激光沉积 (PLD)薄膜技术的研究现状 ,并按照研究方向将整个研究领域分为三个部分 :PLD法沉积薄膜的机理 ,PLD的工艺研究以及PLD法沉积的主要薄膜材料 ,分别进行了阐述 ,对相关的研究工作提出了建议 。

基于各向异性分布的非相干散射雷达谱仿真

基于离子在加热条件下呈现各向异性分布的假设,建立离子声波激发条件下非平衡态的三维离子速度分布函数模型,给出任意视线方向上非相干散射谱的计算方法,分析幅度修正因子、离子声速粒子组分、雷达波束方向与磁场方向夹角及温度各向异性对功率谱的影响.研究结果可以解释离子线谱超过一个量级的幅度增强现象和上行离子线强于下行离子线的不对称现象,对加热强扰动电离层条件下的等离子体参数反演具有重要意义.

煤矸石对水泥水化性能的影响

研究了煤矸石的种类、掺量以及化学激发剂对水泥水化性能的影响。煤矸石种类对水化性能有影响。化学激发剂促进煤矸石的早期水化,提高其反应程度。并对激发剂的激发机理做了探讨。