3孔预准直后铬原子束横向位置分布仿真

为了研究52Cr原子以外其它同位素对铬原子束横向位置分布的影响,采用蒙特卡罗方法对3孔预准直狭缝条件下的1维激光冷却进行了理论分析。由分析可知,在区分52Cr原子和其它同位素条件下,原子束横向位置分布的基底会有所增加,每一部分原子束的特征值也有明显的变化,中心部分原子束中心最大值有9.5%的降低,半峰全宽有2.9%的增加;两侧每一部分原子束的中心最大值有25%的增加,半峰全宽略有增宽。结果表明,其它同位素的区分与否对中心部分原子束的中心最大值和半峰全宽影响很小。

铬原子束1维多普勒激光准直分析

为了研究预准直后铬原子束1维多普勒激光准直效果随着激光功率、激光失谐量和作用区域等各种参量变化的情况,采用适当步长的4阶 Runge-Kutta 算法进行了理论分析,得到了铬原子束1维多普勒激光准直效果与各种激光参量之间的变化关系。结果表明,铬原子束经过离坩埚口600mm、横向尺寸为5mm 狭缝预准直后,在激光功率为20mW、激光失谐量为-0.5Γ(Γ为铬原子的自然线宽)、作用区域为2倍最小作用区域的情况下,可以获得最好的激光准直效果。

用于铬原子光刻的超高真空原子源的研制

原子光刻技术中,良好原子源的产生是最为基础的条件。针对实验中对原子束的具体要求,设计了一套超高真空原子源产生装置,主要参数为:系统工作真空度优于5.0×10-5Pa,铬原子源温度为1650℃,铬原子最可几速率为960m/s,原子炉口所喷射出的铬原子数为N=1.5×1017s-1。

激光冷却铬原子的3维仿真分析

为了研究铬原子在激光冷却场中的3维表现形式,分析和探讨了铬原子与激光冷却场的相互作用过程,并基于半经典理论的多普勒力和偏振梯度冷却力的3维特性,采用4阶龙格-库塔算法模拟铬原子的3维运动轨迹,同时得到了铬原子的3维落点分布状态,当铬原子束经过激光冷却场后,其发散角变小,速率降低。结果表明,铬原子3维仿真结果与2维情况下的铬原子分布相吻合,并且能提供更全面和丰富的冷却信息。

激光准直铬原子束三维仿真分析

为了获得高准直度的中性铬原子束,设计了一个由三组激光束组成的激光准直场对高温铬原子束进行准直。应用蒙特卡罗随机方法模拟实际状态下原子的初始状态,更好地体现了实际状态中原子运动的不确定性以及原子同位素对实验的影响。以原子在激光准直场中的受力情况为依据,定量分析了实际状态中性铬原子束在激光准直场作用下的运动特性,及其在三维空间的运动轨迹和原子落点状态的三维分布。研究显示,经准直后铬原子束在x方向最大发散角减小至1.5 mrad,y方向最大发散角减小至1.6 mrad,且原子通量提高至准直前的两倍。研究结果不仅为实验提供了更详尽的数据资料,更为后续制作更精确的纳米光栅和纳米点提供了更理想的冷原子束。

我国成功研制一维铬原子沉积纳米光栅样板

由中国计量科学研究院、同济大学和国防科技大学联合组成的研究小组，经过3年科技攻关，在国内首次成功研制出一维铬原子沉积纳米光栅样板。日前，该课题通过了国家质检总局科技司组织的验收鉴定。

基片位置对激光会聚铬原子沉积的影响

为了研究基片位置对激光会聚铬原子沉积的影响,基于原子的粒子运动,采用数值计算对基片切割会聚激光场不同部位时高斯激光驻波场光学势阱、原子运动轨迹和沉积条纹进行了仿真。研究结果充分显示了基片位置对上述三方面的影响。虽然基片会对激光产生衍射,但是无论衍射存在与否,沉积条纹半峰全宽的最小值和中心峰值的最大值都出现在基片表面和激光中轴线重合的位置。此时,衍射将使条纹中心峰值降为非衍射时的0.96倍,同时,半峰全宽增加至非衍射时的1.03倍。另外,仿真结果显示,不管是否考虑衍射,垂直于激光中轴线方向(y方向)上沉积条纹的中心峰值随y值的增加呈现单调减小的趋势,而条纹半峰全宽随y值的增加呈现单调递增的趋势。

大预准直狭缝的铬原子束一维多普勒激光准直

介绍了横向尺寸为5 mm的大尺寸预准直狭缝前提下,铬原子束的一维多普勒激光准直实验,研究了激光功率和作用区域对铬原子束激光准直效果的影响.从激光驻波场中原子所受的力出发,利用适当步长的四阶Runge-Kutta算法对实验进行理论模拟.理论结果和通过Matlab程序读取的实验结果都表明在这种大尺寸的预准直狭缝前提下,经激光准直后的原子束的横向分布被压缩的同时,峰值也被大大提高.在作用区域一定时,随着激光功率的增加准直原子束的半高宽有减小的趋势,峰值有增大的趋势;激光功率一定时,随着作用区域的增加激光功率的增加准直原子束的半高宽有减小的趋势,峰值有增大的趋势.

激光功率对铬原子束一维沉积的影响

以粒子光学方法为基础,利用适当步长的四阶Runge-Kutta算法模拟研究了准直铬原子束经过波长为425.55 nm,功率分别为3.93 mW和40 mW的一维高斯激光驻波场汇聚作用后所沉积的一维条纹情况。在以上两种激光功率下,沉积条纹沿ox方向的结构质量的周期性相同,而沿着oy方向的结构质量却存在很大的差异:在3.93 mW时,每一根沉积条纹在oy方向上都非常清晰,并且半高宽在[-0.5,0.5](以激光束腰半径为单位)的区域内具有较好的一致性,对比度在[-0.2,0.2]区域内有较好一致性;在40 mW时,每一根沉积条纹呈现出较为复杂的结构,在激光束的中轴区域附近[-1.08,1.08]内,原本在3.93 mW时的一根条纹分裂成三根。另外,3.93 mWH寸y=0的平面内条纹情况和40 mW时y=±1.08平面内情况对应性很好,即平均间距为212.78 nm,半高宽为21.65 nm,对比度为24.78。分析结果表明,较好地沉积条纹与适当激光功率有关。

高斯激光非准直性对激光会聚铬原子沉积的影响

通过数值计算,仿真研究了高斯激光情况下基片表面不同位置处激光会聚铬原子沉积条纹结构的一致性.研究结果显示高斯激光束构成的光学势阱沿激光中轴线和垂直于激光中轴线两个方向相对于准直高斯激光都有独特的分布结构.这种独特的结构导致铬原子运动轨迹相对于波节位置对称性的破坏,进而导致沉积条纹结构发生变化:在沿激光中轴线方向上,x0从0 mm变化到-50 mm过程中,铬原子的运动轨迹最终的聚集区域相对于波节慢慢失去对称性,并且向x0绝对值较小的一边偏离波节位置;铬原子沉积条纹的半峰全宽、中心峰值和中心线相对于波节的偏移量都随x0的变化而趋向线性变化.其中,半峰全宽约有8 nm的增宽,中心峰值约有50个单位的减少量,中心线相对于波节的偏移量约有15 nm的增大量.

铬原子束横向一维激光冷却的蒙特卡罗方法仿真

激光汇聚铬原子沉积实验中,铬原子束准直度的好坏非常重要.利用蒙特卡罗随机思想选取原子轨迹初始条件,将52Cr原子以外的其他同位素、纵向速度分布和横向发散角等因素综合考虑,对铬原子束横向一维激光冷却进行了优化分析.经过与均匀取值法比较,这种方法能够更好地体现原子运动的不确定性,挑选出不参与冷却过程的同位素,使考察界面内原子束的横向位置分布更好的符合实验结果.结果显示,冷却过程中其他同位素的存在使原子束横向位置分布的中心最大值减小9.3%,半高宽增加11%,并且增加轮廓曲线的基底.

铬天青S分光光度法与石墨炉原子吸收法测定水中铝的方法比较

建立一种适用于日常快速检测水中铝的分析方法。方法:分别采用铬天青S分光光度法及石墨炉原子吸收法对水中的金属铝进行测定方法和条件的探讨,比较分析两种方法对质控盲样的测定。结果:两种方法均符合标准要求,铬天青法应用较广,原子吸收法操作简便、快速、灵敏度、精确度、准确度也较好,可作为检测水中铝的日常快速分析方法。

原子吸收法测定铝合金中铬的改进

阐述了用原子吸收法直接测定铝合金中铬，并对铝合金各种共存元素对铬的干扰进行了研究，发现通过控制酸度加入适当的基体改进剂，可以解决基体干扰问题，使测试误差在国标范围内。

火焰原子吸收法测定煤炭腐植酸中的铬、镉、铅

煤炭腐植酸经过HNO3+HCl O4湿法消解,使用火焰原子吸收测定重金属铬、镉、铅,此方法样品处理简便快捷,并通过精密度和回收率实验,验证了此方法准确可靠。

^(52)Cr原子束激光生荧光稳频技术

通过分析52Cr原子光刻对激光系统的技术要求,详细介绍了一种基于原子束激光感生荧光(LIF)光 谱技术的稳频方法。

一种检测原子束激光准直效果的多狭缝技术

针对激光汇聚铬原子束沉积,提出了一种定性评价原子束横向准直度的多狭缝技术.与其他检测技术相比,它设计简单,使用方便,能够非常直观快捷地定量评价原子束横向准直度.理论模拟的结果显示,在我们实验条件下这种技术给出的铬原子束准直前横向宽度为13.8 mm,半高宽为12 mm,发散角为4.1 mrad,准直后横向宽度为12.2 mm,半高宽为4.8 mm,发散角为1.6 mrad.

原子光刻中激光场与原子束的作用力分析

以铬原子为例,分析了激光与铬原子束相互作用的两种力即对铬原子束实施激光冷却的耗散力和对铬原子束实施汇聚的偶极力的特性,继而利用蒙特卡罗方法对该两种力在不同条件下的特性进行了相应的模拟,可为原子光刻过程提供必要的理论参考.

双杂原子Cr-Co-β沸石的合成及其苯乙烯氧化性能

采用水热法在Si O2-Cr2O3-Co O-(TEA)2O-H2O-NH4F体系中((TEA)2O:氧化四乙基铵)合成了具有良好结晶的双杂原子Cr-Co-β沸石,通过XRD,FTIR,UV-Vis,TG-DTG,SEM等技术对试样的结构进行了表征。以H2O2为氧化剂氧化苯乙烯为探针反应,考察了Cr-Co-β沸石的催化活性,研究了溶剂种类、金属配比、H2O2与苯乙烯的摩尔比、催化剂用量、反应时间和反应温度等对反应的影响。实验结果表明,以丙酮为溶剂,以n(Si)∶n(Cr+Co)=20的Cr-Co-β沸石为催化剂,在催化剂用量60 mg、苯乙烯用量17 mmol、H2O2与苯乙烯的摩尔比3、反应温度70℃、反应时间7 h的条件下,苯乙烯转化率为88.4%,苯甲醛选择性为85.3%,环氧苯乙烷选择性为10.7%,苯甲醛收率为75.4%。

基于VirtualLab Fusion的原子光刻基片定位方案的光学系统仿真

为了探究原子光刻中基片与会聚激光场间距对沉积纳米光栅质量的影响,我们基于VirtualLab Fusion(VLF)平台实现了基片定位控制方案中光学系统的建模和仿真.结果显示:基片在切割会聚激光时将产生直边衍射图像,其轮廓形状和最大值都会随着基片切割激光截面区域大小的变化而变化:虚拟光电探测器上所得到的反射光强度值将随着基片-会聚激光间距的变化给出了倒置的高斯线型,其最低点出现在基片中心和会聚激光场轴线重合时的位置上.当会聚激光场截面恰好被基片阻挡一半时,探测处的强度值降至45.5%.这种光强随基片位置的变化情况为精确地定位基片位置提供了理论支撑.