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oe1(光电查) - 科学论文

25 条数据
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  • 基于石英晶体音叉实现的无带宽限制红外探测器

    摘要： 我们开发了一种基于标准石英晶体音叉（QCTF，共振频率约32 kHz）的新型光电探测器，用于红外光谱应用。与传统半导体探测器的光电效应类似，我们利用QCTF的压电效应来测量光强。为验证该技术，我们记录了C2H2分子的光谱吸收特征，并与商用碲镉汞（MCT）探测器进行了对比。这种探测技术可能为开发无带宽限制且无需复杂低温冷却的新型光电探测器开辟新途径。

    关键词： 红外探测器、压电效应、QCTF、激光光谱学

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 波长计的性能：第一部分——对中高分辨率激光光谱学的影响

    摘要： 当今的激光光谱实验日益依赖现代商用设备来监测、稳定和扫描其探测激光的波长。最新技术已能实现原子与核观测量的前所未有的精度水平，这正将这些设备推向性能极限。鉴于这些观测量本身源自特定原子共振频率差（量级为MHz–GHz），测量波长设备的输出不确定度往往直接关联实验结果的最终系统误差?；谄渲匾裕狙芯慷员攘硕嗫钌逃貌ǔぜ圃诓煌慰荚矗òㄉ璺ú祭?珀罗干涉仪和频率梳）下的表现，观察到具有重现性且与波长及设备相关的偏差现象，这种偏差可能在高精度实验中导致结果失真。本文提出并验证了一套实用且成本较低的波长计表征方法，该方法能根据设备类型显著提升波长差测量精度，结合另一项独立发表的研究（K?nig等，载于《应用物理B》2020年刊），可为使用者完整呈现商用波长计的预期性能特征。

    关键词： 频率梳，超精细结构，激光光谱学，波长计，扫描法布里-珀罗干涉仪

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • π介子氦原子的激光光谱学

    摘要： 带电π介子是质量最轻、寿命最长的介子。当原子中的轨道电子被带负电的介子取代时，就会形成介原子。对这些原子进行激光光谱分析，应能高精度测定介子的质量等特性，并可为涉及介子的奇异力设定上限（正如其他反质子实验中所做的那样）。特别是测定π?介子的质量，有助于直接实验约束μ子反中微子的质量。然而，由于可合成的介原子数量极少，且其吸收介子进入原子核的典型寿命极短（不足一皮秒），此前从未实现过介原子的激光激发。亚稳态π介子氦（π?He?）是一种假想的三体原子，由氦-4原子核、一个电子和一个占据大主量子数（n≈16）与大轨道角动量量子数（l≈n?1）里德伯态的π?组成。理论预测π?He?原子具有异常长的纳秒级寿命，这为开展激光光谱分析提供了可能。由于自旋为零的π?与?He原子核之间不存在超精细相互作用，其原子结构具有独特性。我们通过在超流氦靶中合成π?He?，并利用183,760吉赫兹的近红外共振频率激发π?占据的π?He?轨道(n,l)=(17,16)→(17,15)跃迁。激光引发的电磁级联过程最终导致原子核吸收π?并发生裂变。通过探测释放的中子、质子和氘核碎片信号，证实了原子中激光诱导共振的存在，从而确认了π?He?的存在。这项工作使得量子光学实验技术能够应用于介子研究。

    关键词： π介子氦原子，激光光谱学，介子，量子光学

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 用于铹激光光谱研究的灯丝研究

    摘要： 灵敏的辐射探测共振电离光谱技术（RADRIS）首次实现了对锘元素（No，原子序数Z=102）原子结构的研究。能否进一步研究下一个元素铹（Lr，Z=103），取决于样品原子从灯丝捕集器上蒸发时的效率和速度。为确定是否符合RADRIS技术对脱附性能的要求，我们开发了一套离线装置来表征灯丝捕集器。利用等电子同系物镥（Lu，Z=71），研究了不同灯丝材料所需的脱附温度及表面电离产生的本底。

    关键词： ??，激光光谱学

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 用于锕系元素混合物分析的高选择性两步激光电离方案

    摘要： 共振电离质谱法已被证明是一种高效且选择性极佳的方法，可用于空间分辨的超痕量锕系元素污染测定，以及表面和环境颗粒中特定元素与同位素分布的分析。我们报道了为此目的而确定的具有高度元素选择性的光学激发方案，特别关注235U与239Pu以及243Am与241Pu的同量异位素比值的精确测定。所选的两步电离方案针对合成多元素锕系混合物（元素比例Pu:Am:U=1:10:104，该组成例如典型乏核反应堆燃料）的元素选择性进行了表征。

    关键词： 质谱法、锕系元素、激光光谱学、多元素混合物、同位素比

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 激光光谱引导的步入式生长室中植物材料的<sup>13</sup>C标记

    摘要： 碳-13（13C）标记植物材料是研究碳动态与温室气体排放实验的基础。只有实现植物的大规模均匀标记，才能进行定量化的田间尺度示踪。通过激光光谱仪自动调控生长室内的同位素比值，可获得大量均匀标记的植物材料。方法：在15立方米步入式生长室内，使用连续空气δ13C-CO2值为400‰的条件对96株玉米进行25天标记直至抽雄期。洛斯阿拉莫斯研究激光吸收光谱仪通过调节富含13C和自然丰度CO2气体的质量流量控制器，控制生长室内环境δ13C-CO2值。结果：激光吸收光谱调控使生长室空气δ13C值稳定保持在368至426‰之间。最终获得的1公斤13C标记茎秆干物质平均δ13C值为384‰，精度达8‰（95%置信区间半宽）。仅最老叶片表现出较大异质性。生长室消除了植株间的变异差异。稳定物质的δ13C值与整体材料无显著差异。结论：步入式生长室内激光光谱控制的13C植物标记成功维持了生长室空气中CO2的同位素比值恒定。该方法实现了植株间及植株内大规模材料的均匀标记，为定量同位素示踪研究提供了高质量输入材料的标准方案。

    关键词： 步入式生长室、植物材料、激光光谱学、13C标记、同位素示踪研究

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 激光诱导荧光法快速分析大理石处理工艺

    摘要： 如今，文化遗产的科学研究大多伴随着人文专家和修复师对历史艺术价值的评估以及保存状态的判断。多种高灵敏度的实验室检测方法已相当成熟（如ICP-MS、FTIR等），许多用于大范围表面原位粗略表征的技术也得到广泛应用（如热成像、紫外摄影等），此外还有可现场应用的定点分析仪器（如XRF、色度测量等）。然而，开发能在任意保存条件下快速实现大面积精细表征的系统仍是研究热点。这一需求与数字化材料在记录、展示和研究方面日益增长的需求相叠加。基于激光的系统——特别是激光诱导荧光（LIF）、激光诱导击穿光谱和拉曼光谱——凭借其光源特性及可耦合的探测器，在满足这些需求方面表现优异。意大利罗马弗拉斯卡蒂ENEA中心的TECFIS-DIM（诊断与计量）实验室近十年来致力于研发更紧凑高效的激光系统，用于文化遗产表面的原位材料表征。本研究采用两套原型LIF系统对经古今材料处理的石材表面进行表征，通过识别特征性光谱峰开发并测试了快速识别与制图方法。实验结果既包含实验室已知物质的测试样本，也涵盖真实艺术品的现场检测数据。

    关键词： 包浆、大理石、聚合物、激光光谱学、激光诱导荧光（LIF）

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 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

  • 对钬原子磁光阱中可能的第二阶段激光冷却跃迁的研究

    摘要： 本工作在磁光阱中可能考虑的二阶段激光冷却跃迁背景下，对钬原子选定电子能级开展了激光光谱研究。通过空心阴极放电中的激光诱导荧光法直接记录了五条跃迁谱线。先前研究中评估的上偶宇称J=17/2能级的超精细结构常数A和B基本得到验证且精度提升，由此确定了与超精细再泵浦应用可能性相关的超精细结构组分间频率差。为评估上能级的朗德gJ因子（首次报道），对这些谱线的塞曼-超精细结构进行了研究。同时对这些偶宇称能级的寿命开展了半经验初步计算，从而估算相应跃迁实现窄带激光冷却的预期多普勒极限。冷却跃迁上能级与基态gJ因子的相似程度对磁光阱中超窄带激光冷却效率至关重要。本研究结果有助于优选钬原子窄带激光冷却的最优方案。

    关键词： 朗德因子、超精细结构、激光冷却、激光光谱学、钬、电子能级寿命

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过激光光谱法和质谱法对放射性同位素进行痕量分析

    摘要： 对放射性同位素进行痕量分析（飞克级水平）需要分析技术的重大突破。其中最灵敏的方法包括：用于检测元素组成和价态的时间分辨激光诱导荧光法（TRLIF）与化学发光法（TRLIC），以及结合质谱技术用于测定同位素组成的共振电离光谱法（RIS）。本文讨论了环境放射化学和行星科学中关注的放射性同位素及其TRLIF/TRLIC/RIS分析方法，并阐述了应用这些方法的新技术开发相关问题。

    关键词： 质谱法、共振电离质谱（RIMS）、热表面反应离子化激光色谱（TRLIC）、热表面反应离子化激光诱导荧光（TRLIF）、痕量分析、共振电离光谱（RIS）、激光光谱学

    更新于2025-09-16 10:30:52