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oe1(光电查) - 科学论文

11 条数据
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  • 用于提高Cr/Ni参考标准上纳米级深度剖析分辨率的紫外后电离激光烧蚀电离质谱法

    摘要： 激光烧蚀结合质谱技术为固体化学深度剖析提供了一种极具前景的工具。在接近烧蚀阈值的辐照条件下可实现高深度分辨率，但此时大部分烧蚀产物呈中性态因而无法被仪器检测。为补偿该效应，可引入附加电离步骤。双脉冲激光烧蚀常用于材料科学领域制备浅坑。我们采用双脉冲紫外飞秒激光烧蚀电离质谱技术研究深度剖析性能：首脉冲能量设置为温和烧蚀条件，次脉冲则在特定延迟时间和能级下激发以实现最高离子产率。实验以Cr/Ni多层标准样品进行，当平均烧蚀速率约3 nm/脉冲（约72 nJ/脉冲）时，约73 ps的延迟时间获得最优结果。通过进一步提升次脉冲能量（较首脉冲高5-30%），实现了单脉冲强度约10倍的增强效果。该条件下Cr层与Ni层的平均深度分辨率分别达到约37 nm和30 nm。薄膜标准样品实验证明，相较于单脉冲方案，双脉冲激发模式显著提升了激光电离质谱的化学深度剖析分辨率。后电离过程允许采用极低烧蚀速率，并实现对纳米级薄膜/涂层的定量化学计量分析。

    关键词： 薄层、双脉冲、深度剖析、激光剥蚀、激光电离质谱仪、后电离

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 采用掠入射X射线衍射技术表征薄膜太阳能电池中Cu(In1-xGax)Se2吸收层晶格参数梯度

    摘要： Cu(In1-xGax)Se2（CIGS）吸收层中的In或Ga梯度会导致吸收层晶格参数变化，进而引发与CIGS太阳能电池吸收能力直接相关的吸收层带隙梯度。我们采用掠入射X射线衍射（GIXRD）技术对CIGS吸收层的晶格参数深度分布进行表征，从而确定吸收层中In或Ga的梯度分布，并研究其带隙梯度特性。当掠入射角从0.50°增至5.00°时，CIGS吸收层的a和c晶格参数分别从5.7776(3)?和11.3917(3)?逐渐降至5.6905(2)?和11.2114(2)?。晶格参数随入射角的深度分布特征与吸收层中In/Ga组分沿深度方向的垂直变化规律一致，这种变化源于同晶位共占的In与Ga离子半径差异。根据GIXRD数据精修参数的深度分布结果，CIGS吸收层的带隙在1.222至1.532 eV范围内呈现梯度分布。该方法通过GIXRD数据精修晶格参数（基于晶格参数或晶胞体积变化符合Vegard定律的良好近似假设），实现了对带隙深度分布的非破坏性推测。

    关键词： 维加德定律、Cu(In1-xGax)Se2吸收层、深度剖析、带隙梯度、掠入射X射线衍射技术

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 利用激光诱导击穿光谱对古罗马壁画进行地层特征分析及归一化谱线正确选择的重要性

    摘要： 为了探究关于比西纳别墅古罗马壁画的一些特定未解问题（这些问题已通过其他光谱技术进行过研究），我们对最具代表性的样本碎片进行了激光诱导击穿光谱（LIBS）分层测量。研究发现，仅考虑谱线强度或采用单一归一化方法（基于元素分析线与主要样本成分（此处为钙Ca）选定跃迁的比值）可能会导致LIBS深度剖析结果出现偏差。在激光诱导烧蚀过程中，由于坑洞发展和不同覆盖基质材料的影响（如采用不同技术绘制的非均质彩绘样本），所检测等离子体参数可能发生变化。我们通过理论模拟筛选出在局部热力学平衡（LTE）条件下对等离子体温度变化最不敏感的Cu I与Ca I谱线组合。然而，当使用非门控探测器（如本实验）时，实验结果表明仅存在部分LTE状态。因此，选择最佳归一化谱线时还需考虑激发态能级间的能量差——该能量会影响发射寿命，进而影响非门控探测器捕获的信号强度。随后，我们为每个元素的分析线指定了特定的Ca I谱线，用于推导样本中相对元素的分布情况。通过这种方法（每次激光脉冲可同步检测多达20种元素），LIBS技术能清晰区分颜色相似的薄层覆盖颜料，并识别绘画技法。通过对彩绘层烧蚀过程中微量元素与轻元素的检测及其与其他元素相关性的研究，在某些情况下还能确定所用材料的地理来源。

    关键词： 考古学、激光诱导击穿光谱、定量分析、激光光谱学、深度剖析

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 原位测量有机光伏器件中膜厚依赖的光吸收光谱

    摘要： 有机给体-受体体异质结因其溶液可加工性、机械柔韧性和低成本，在太阳能电池应用中备受关注。此类薄膜的光伏性能强烈依赖于各组分的垂直相分离。尽管非原位方法测量的膜深依赖性光吸收光谱已被用于研究有机半导体薄膜的膜深分布，但原位测量仍存在技术瓶颈。本研究提出一种结合自主研制的原位测量仪器的解决方案，该仪器集成了电容耦合等离子体发生器、光源和光谱仪。这种原位测量方法及仪器易于获取且便于在有机电子学实验室配备，可便捷地研究膜深依赖的光学与电学特性。

    关键词： 光吸收、体异质结、光谱学、有机太阳能电池、深度剖析、有机光伏技术

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 溶液法制备小分子有机发光二极管中的分子堆积效应

    摘要： 发光层（EML）通常通过混合主体材料与掺杂剂来制备有机发光二极管（OLED）。然而，根据主体材料的结构，在制备OLED过程中常观察到相分离现象。特别是溶液加工过程中热退火时，因π-π堆叠导致的相分离现象尤为常见。退火工艺对溶剂去除和分子完全弛豫不可或缺。因此，玻璃化转变温度（Tg）较高的材料更为理想——若Tg过低，退火过程中会因π-π堆叠引发相分离。为探究该现象，我们对比了两种分子量相近但三维连接性不同（导致旋转自由度差异）的主体材料，并研究了退火条件对器件性能的影响。当退火温度超过120°C时，两种材料中的掺杂剂均完全逸出发光层。但内部键限制自由旋转、从而避免退火扰动分子堆叠顺序的材料，即便在高于Tg温度退火后仍保持更优的器件特性。结果表明：界面互扩散效应及随退火温度升高的内部密度分布不稳定性是导致器件性能退化的根源。

    关键词： X射线反射率、深度剖析、自由体积、相分离、链段运动、小分子、溶液加工

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • AIP会议录 [美国物理联合会出版社第15届聚光光伏系统国际会议（CPV-15）- 摩洛哥非斯（2019年3月25-27日）] 第15届聚光光伏系统国际会议（CPV-15）- 硼掺杂介质层的GD-OES深度剖析与校准

    摘要： 掺杂硅基玻璃（如硼硅酸盐玻璃）在光伏领域具有广泛应用?；怨夥诺绻庋Х⑸涔馄追ㄊ欠治稣庑┍∧ぴ刈槌傻目焖偈视梅椒?。除定性深度剖析外，定量分析尤为重要，这需要在相关浓度范围内进行校准——商业认证标准样品无法满足此要求，因而必须采用实验室自制标准样品。在校准研究中，重点考察了基底表面形貌对深度剖析结果的影响。研究发现：粗糙表面会导致校准结果不唯一。通过识别光学效应，并采用氮化硅氢（SiNx:H）界面层体系（该体系通过传输矩阵法模拟界面反射进行优化），最终实现了基于此类实验室标准样品的可靠校准。

    关键词： 深度剖析、辉光放电光谱（GD - OES）、光伏技术、硼掺杂介电层、校准

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 光伏层压板深度依赖性降解的荧光成像分析：失效机制洞察

    摘要： 准确评估光伏（PV）封装材料的可靠性对组件的长期安全运行至关重要。然而，由于层压系统具有多层多组分结构及多样的老化机制，其复杂性使得全面系统评估极具挑战性——尤其是当降解沿厚度方向不均匀时，表面测量与体相测量均无法清晰呈现降解特征。本研究开发了荧光成像技术来可视化老化层压光伏系统的降解深度分布：将玻璃/乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）封装胶膜/聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）-PET-EVA（PPE）背板层压件玻璃面朝紫外光源老化3840小时后，截面荧光图像揭示了EVA封装胶膜厚度方向上降解物质的不均匀分布，这种传统体相方法无法获得的降解机制认知更为深入。此外，老化背板两个薄胶粘剂层呈现强烈荧光发射，表明胶粘剂严重降解并存在层间脱层风险。该方法通过其他微观表征技术得到进一步验证：发现EVA封装胶膜的光学特性（黄变指数）、化学特性（氧化程度、紫外吸收剂浓度）、力学特性（Derjaguin-Muller-Toporov模量）及热学特性（熔融焓）的变化均与遵循紫外光衰减规律的荧光分布特征相关联。本研究表明，荧光成像是一种具有空间分辨能力且灵敏的快速失效评估与复杂光伏层压系统深度机理研究方法。

    关键词： 模量、深度剖析、紫外老化、光伏层压板、黄度指数、荧光成像、降解

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 激光诱导击穿光谱法（LIBS）的微侵入深度剖析：以萨珊王朝硬币上的汞层为例

    摘要： 激光诱导击穿光谱（LIBS）被用于分析维也纳艺术史博物馆钱币收藏中一枚萨珊王朝库思老二世（591-628年在位）皇帝的钱币深度剖面。该钱币的特殊性（在同馆及其他馆藏类似样本中亦有发现）在于其表面存在汞层。通过无标样反演法（经典无标样LIBS技术的变体，该方法利用已知浓度样本测定等离子体温度）对汞层的厚度与均匀性进行了表征。我们证实该反演法同样适用于基体与标准样品不同的未知样本分析——本研究中标准样品为铜基合金，而待测样本为含汞及其他微量成分的银基合金。LIBS检测结果与先前采用破坏性方法（即对同一样本截面进行微区X射线荧光分析）获得的两组独立测量数据高度吻合，这验证了反演法在非常规基体（难以获取基体匹配标准样品时）中的适用性。本研究结论强有力地支持采用激光剥蚀技术对层状样品进行无标样、微损分析，尤其适用于需保持样品完整性的场景。

    关键词： 微侵入分析、激光诱导击穿光谱、汞层、深度剖析、无标样反演法、萨珊王朝硬币、LIBS

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 单次激光剥蚀多接收电感耦合等离子体质谱法用于UO?单晶中铀同位素的深度剖析分析

    摘要： 开发并验证了一种用于测定UO2单晶连续层中n(235U)/n(238U)数量比的解析方法。采用仅0.24 J cm?2能量密度的25毫米圆形激光束对UO2单晶进行235U和238U的深度剖析，通过MC-ICP-MS检测铀同位素。利用专门开发的软件自动处理单次激光脉冲获得的235U和238U MC-ICP-MS时序信号。通过在已知成分的参考UO2单晶上发射80次激光脉冲，排除了n(235U)/n(238U)数量比的井下分馏现象，深度剖析过程中其铀同位素比值未出现可测变化。采用共聚焦激光扫描轮廓仪建立了激光脉冲次数与激光烧蚀坑平均深度的线性关系。纳秒激光烧蚀系统产生的锥形坑直径随脉冲次数增加而增大，研究了坑体形貌与粗糙度随脉冲次数及聚焦条件的变化规律。双束聚焦离子束(FIB)配合高分辨扫描电镜(SEM)显示，参考UO2单晶仅需五次激光脉冲即形成矩形"瓦片"结构，该有序矩形结构随脉冲次数增加逐渐消失，同时产生亚微米级孔隙。将该激光烧蚀系统的深度剖析能力应用于两种经不同实验条件制备的UO2单晶（涉及235U与238U的固态同位素混合），以表征UO2+x中的铀自扩散行为。两个UO2单晶均呈现n(235U)/n(238U)梯度分布，表面富集铀而体相贫化铀。

    关键词： 多接收电感耦合等离子体质谱仪、二氧化铀单晶、深度剖析、激光剥蚀、铀同位素

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 利用激光诱导击穿光谱（LIBS）和多元统计进行空间分辨的聚合物分类

    摘要： 合成聚合物与塑料凭借其丰富且可调的优异性能，在现代社会和日常生活中获得了广泛应用，已成为最重要的材料之一。文献中已报道了多种由不同合成聚合物或复合材料（如天然纤维增强聚合物复合材料）构成的新型材料。此外，含多种合成聚合物的材料（例如双面胶带）也已融入我们的日常生活。随着具有不同结构合成聚合物的新材料不断涌现，对这些样品进行表征的分析方法需求也随之产生。 传统上，傅里叶变换红外光谱（FT-IR）或拉曼光谱等技术被用于聚合物分类。虽然这些技术能实现横向分辨检测，但无法分析深度分布。本研究提出激光诱导击穿光谱（LIBS）作为空间分辨聚合物分类的新型强大分析方法。作为可行性研究，我们采用LIBS分析了两种示例性结构化合成聚合物样品（二维结构样品和多层体系），并通过多元统计方法（主成分分析PCA和k均值聚类）成功实现了五种合成聚合物——丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）、聚乳酸（PLA）、聚乙烯（PE）、聚丙烯酸酯（PAK）和聚氯乙烯（PVC）的空间分布分类。 通过将二维结构样品的分布结果与其中一种合成聚合物所含污染物的元素分布进行比对，验证了空间分辨分类结果的准确性；通过将多层体系分析结果与显微截面图对比，验证了聚合物多层体系的分类结果。研究表明，LIBS不仅能用于二维结构聚合物样品分析，还可直接检测深度分布。除聚合物分类外，LIBS还能同步分析样品的元素组成，从而通过单次测量获取更丰富的信息。

    关键词： 聚合物分类、深度剖析、空间分辨分析、多元统计、激光诱导击穿光谱（LIBS）

    更新于2025-09-11 14:15:04