一种计算非平衡等离子体中粒子能级布居的简化方法

获得粒子能级布居是研究非平衡等离子体辐射性质的一个重要方面.对于复杂三维等离子体,采用细致碰撞辐射模型虽然精确,但计算耗费大.本文提出了一种束缚态特征温度法,能够快速计算得到非平衡等离子体中的粒子能级布居.对非平衡氖等离子体算例的研究表明,本文方法是有效的,在等离子体非平衡程度不太高时与碰撞辐射模型符合较好.在计算效率上,本文方法比碰撞辐射模型至少提高了3000倍,可极大节约计算资源和成本,在工程计算中有重要实际意义.

竞争型三能级原子J—C模型多光子过程的能级布居几率

采用推广的Jaynes—Cummings模型,从原子—场密度算符的普退理论出发,研究了一个竞争型(型)三能级原子与初始处于相干态的双模场多光子作用过程,确定了任一时刻能级算符平均值表达式,从而揭示了该系统的量子统计规律。

混合态二能级原子双光子过程中原子的压缩效应

本文采用时间演化算符方法和数值计算研究了相干光场与混合态二能级原子相互作用双光子过程中原子的压缩效应．结果表明：原子初始所处的混合态对原子压缩性质有较大的影响，当０．８５＜Ｓ＜１时，会周期性地呈现出短时的原子压缩效应，随着原子初始混合程度的增大，原子越来越远离压缩状态．

三能级原子与双模场多光子相互作用的量子动力学性质

研究三能级原子与双模场多光子相互作用过程中，原子能级占据几率的量子动力学行为。显然，本文的结果与单光子跃迁过程中的结果完全不同。

混合态二能级原子双光子过程中辐射场的压缩效应

该文采用时间演化算符方法和数值计算，研究了相干光场与混合态二能级原子相互作用双光子过程中辐射场的压缩效应．结果表明：原子初始所处的混合态对辐射场的压缩性质影响较大，压缩只出现在初始布居几率紧靠激发态和基态的非常有限的范围内．

NaYF_4∶Yb^(3+),Er^(3+)上转换荧光纳米体系的红光来源

对Na YF4∶Yb3+,Er3+纳米材料的发光强度与激发光功率的依赖关系进行了研究,分析了Na YF4∶Yb3+,Er3+裸核纳米体系及其核包壳纳米体系的上转换红光真实来源。结果表明:核包壳的纳米体系完全不同于裸核纳米体系,交叉弛豫对于Na YF4∶Yb3+,Er3+纳米体系的上转换红光发射起主导作用,而多声子弛豫过程几乎可以忽略。这个结果对于提高上转换发光纳米材料的上转换效率、调控各发光带之间的相对强度和实现上转换发光的单色性具有重要的指导意义。

Au等离子体M带5f-3d跃迁透射谱的理论模拟

基于细致组态(DCA)方法和跃迁系列群(UTA)模型,采用全相对论处理并结合量子亏损理论,计算了金Au激光等离子体的M带5f-3d跃迁的透射谱,给出了金等离子体在不同电子温度和电子密度的时空电离态特性,平均电离度,离子丰度和离子内各能级的布居数,并模拟出Au等离子体的M带5f-3d跃迁的细致谱线,其计算结果可对激光等离子体透射谱的电子温度和电子密度进行精密诊断.

YAG晶体中Yb^3+对Er^3+的敏化作用

根据能级跃迁速率方程得出Yb,Er:YAG中各能级布居数与Er3+离子浓度的关系.并与单掺Er:YAG中各能级布居数相比较,讨论共掺Yb3+对Er3+的波长为1.64和2.94μm两荧光的影响.结合作者关于红外光激励Yb,Er:YAG能量上转换为可见光工作,提出将Yb,Er:YAG晶体研制成以半导体激光器为激励源的可见光和1.64μm红外光的双波长全固化激光器的设想.

核壳纳米结构壳中Yb离子对稀土上转换发光温度特性的影响

采用油酸盐法分别制备出均匀的上转换发光裸核纳米粒子及其包覆具有不同Yb3+浓度掺杂的NaYF4∶Yb3+,Er3+核壳纳米结构的上转换纳米粒子。在不同温度下(90~450K),研究分析了在壳中掺杂不同浓度Yb3+的NaYF4∶Yb3+,Er3+@NaYF4∶x%Yb3+核壳纳米体系的上转换发光特性。结果表明:在NaYF4∶Yb3+,Er3+上转换体系中,惰性壳中的525nm(2H11/2→4I15/2)发射峰呈现出与活性壳中不一样的趋势。壳层中掺杂的Yb3+通过声子对纳米粒子内部发光与表面及外界之间的相互作用起到了重要的"桥"连作用。

束缚态特征温度方法及应用

随着高超声速飞行器速度增大,激波层空气等离子体中的原子发射谱线成为辐射加热主要来源,因此研究原子激发非常重要.考虑到处于热非平衡态的空气等离子体,平衡态统计理论不适用.精细物理模型(如碰撞辐射模型)虽然可以处理热非平衡问题且准确度高,但计算量太大,难于工程应用.本文采用束缚态特征温度法,结合FIRE II激波管实验中的非平衡空气等离子体,对原子激发进行了分析.计算得到的原子能级布居与碰撞辐射模型符合,说明简化计算是合理的,计算效率提高了2000倍以上,且能够保证一定的精度.

Au激光等离子体电离度和透射谱强度的理论模拟

应用全相对论细致组态方法和量子亏损理论,系统地计算了金Au激光等离子体的电离度,布居数和透射谱强度,计算结果和实验数据进行了比较,其计算结果可对激光等离子体的温度、电离度和能级布居数等重要物理量进行诊断,并为已建立的物理模型(日冕模型CR、碰撞辐射模型CE、局域热动平衡模型LTE)的适用条件和校核已编制数值模拟程序(STA、UTA、DCA)提供科学的实验依据。

碱金属原子光谱精细结构的相对强度

碱金属在化学元素周期表中的特殊位置和应用广泛性使人类对它颇感兴趣。碱金属原子的光谱在原子物理领域里也有十分重要的地位。本文讨论了影响碱金属原子光谱精细结构强度分布的主要因素 :①原子在单位时间内从m能级跃迁到n能级的几率Amn;②处于热平衡时激发总能级m上的电子分布Nm;③每个光子能量hvmn。计算了碱金属光谱精细结构成分的相对强度 。