量子霍尔效应与共振时间量子化

本文发展了Ｓｃｈｏｍｍｅｒｓ的时间观点，着重讨论了辐射与物质相互作用过程的时间和共振时间。本文通过假定辐射与物质作用过程为时间本征态，推出了共振时间量子化的重要结论。本文应用共振时间量子化推出了统一描述整数量子霍尔效应，分数量子霍尔效应和偶数或分子为偶数的分数量子霍尔效应的霍尔电导量子化公式。     

Ni~(26+)离子态分辨光复合过程的R矩阵理论研究

利用基于相对论R矩阵理论的DARC程序系统计算了Ni 25+离子基态1s22s(2S1/2)和激发态1s22p(2P1/2,2P3/2)的光电离截面,并通过细致平衡原理获得了统一的光复合过程(即辐射复合和双电子复合)态分辨的截面,计算结果给出了辐射复合与双电子复合过程间的干涉效应.为了标识和分析KLL共振能区所有的共振峰,基于相对论组态相互作用理论(RCI)的FAC程序被用来计算共振峰的能量、强度及其相关的双激发态的辐射、俄歇跃迁几率以及共振宽度等.利用统一的光复合截面进一步得到了KLL双电子复合过程的伴线强度,并与孤立共振近似下FAC的计算结果以及以前的理论和实验结果进行了比较,对存在的一致性和偏差进行了分析和讨论.     

二步共振激发钙蒸汽产生的250～400nm紫外受激和相干辐射

本文报道二步共振激发钙原子产生250～400nm波段内一系列紫外辐射的研究结果,分析了辐射产生的机制,确认部分辐射由四波混频过程产生,部分辐射是起始于高三重态的受激辐射,并讨论了高三重态的布居机制.     

I~(51+)离子的KLn双电子复合过程研究

使用相对论组态相互作用方法计算类氦I离子的KLn双电子共振强度、速率系数.双电子复合共振强度随着n的增加迅速降低.对于同一个双激发态,通过内壳层衰退的双电子复合共振强度和速率系数高于通过外壳层衰退的双电子复合共振强度和速率系数.通过内壳层2p电子辐射衰退的通道1s2pnl-1s2nl是最主要的KLn双电子复合辐射衰退通道.1s2pnl-1s2nl辐射衰退通道中对双电子复合速率系数贡献最大的是1s2p2-1s22p辐射衰退通道.1s2p2-1s22p辐射衰退通道的双电子复合速率系数占1s2pnl-1s2nl辐射通道速率系数的70%.     

双光子共振激发钠原子的参量过程

用激光观光子共振激发的原子使４ｄ２Ｄｊ态布居。自该态同时辐射两个光子回到基态，它们在钠蒸汽中传播时增强成为相干辐射，这过程称为参量过程．本文从实验上研究了参量过程谱线所包含的分量数目、各分量的波长和强度随激光波长、蒸汽温度的变化关系，并给出了基于原子极化、耦合波方程和位相匹配条件的理论分析。理论值和实验结果符合。     

中红外飞秒激光多光子共振激发${\bf{C}\bf{O}}_{2}^{+}$的自由感应衰变研究

对利用中红外飞秒激光激发$ {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}^{+} $产生的前向相干辐射现象进行了系统研究。实验发现在泵浦激光与$ {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}^{+} $的${\tilde{\rm A}}^{2}{\Pi }_{\rm u}$（${\nu }{{''}}=1$）→${\tilde{\rm X}}^{2}{\Pi }_{\rm g}$（$ \nu =0 $）态跃迁发生五光子共振情况下,$ {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}^{+} $发出的波长为337 nm的前向相干辐射能够被有效激发。更进一步,利用泵浦–探测方法对该辐射进行了时间分辨研究。利用探测激光导致的辐射损耗效应,发现在不同的气压条件下,337 nm相干辐射的持续时间均在0.8 ps左右,与气压没有明显关系。基于这一观测结果,提出该辐射的本质是多光子共振导致的自由感应衰变辐射。研究揭示了利用中红外飞秒激光激发二氧化碳离子产生相干辐射的本质,指出了强场激光与原子、分子体系共振相互作用过程中自由感应衰变效应的普遍性。     

表面等离子体激元增强荧光辐射的机理研究

荧光光谱技术在研究物质分子结构及物质相互作用动力学过程中具有重要应用,基于荧光的化学或生物传感器得到人们广泛研究,如何提高基于荧光传感器的灵敏度是一个重要研究课题,表面等离子体激元可有效增强荧光分子的发光强度,因而从物理机制上研究表面等离子体激元增强荧光的内函具有重要意义。本文在讨论荧光辐射基本原理的基础上,论述了基于金属的表面等离子体激元增强荧光的物理机制,主要有荧光共振能量转移、表面等离子体激元共振增强荧光辐射理论和RP模型等三种理论模型。     

钙蒸气中的紫外相干辐射特性研究

用氮分子激光器泵浦的两台染料激光器(输出光频率分别为ω_1和ω_2)二步激发钙蒸气,由不等频二步共振和不等频双光子共振四波混频ω_1+ω_2-ω_(IR)=ω_(UV)(ω_(IR)为红外受激辐射频率),产生了波长为272.2nm的紫外相干辐射,并对其激发和辐射特性进行了研究.     

钙蒸气中的紫外相干辐射特性研究

用氮分子激光器泵浦的两台染料激光器(输出光频率分别为ω_1和ω_2)二步激发钙蒸气,由不等频二步共振和不等频双光子共振四波混频ω_1+ω_2-ω_(IR)=(?)_(UV)((?)_(IR)为红外受激辐射频率),产生了波长为272.2nm 的紫外相干辐射,并对其激发和辐射特性进行了研究。     

介质阻挡放电中Ar－Hg等离子体辐射的研究

研究了碰撞、辐射、原子和分子的计算模型（ＣＲＡＭ）模拟介质阻挡放电中Ａｒ－Ｈｇ等离子体的动态特性．在本模型中，不仅考虑了汞原子内部能级的跃迁，也考虑了准分子的形成过程．从介质阻挡放电等离子体的非平衡特性出发，对等离子体的演化全过程进行了模拟．在发展了一种新的处理电子、离子复合方法的基础上，得到了Ａｒ－Ｈｇ等离子体的演化规律．此外，还研究了汞原子的共振辐射及其准分子辐射强度与电源频率和管壁温度的关系．其中，汞原子的共振辐射强度反转的结果是与所报道的实验结果相一致的．     

基于原子与腔场双光子相互作用制备原子W态

提出一种利用原子与腔场双光子相互作用制备原子W态的方案。在此方案中,初始时将一个制备在高能级的两能级原子注入处于真空态的腔场中,其余的两能级原子制备在低能级依次注入腔场中发生双光子相互作用。由于原子与腔场之间相互作用是共振的,因此耦合强度相对较大,这将缩短所需的相互作用时间,从而降低实验中退相干的影响。     

锂分子中紫外扩散带受激辐射

本文首次报道了以６２０．０—６６５．０ｕｍ范围内任一波长激光双光子激发模分子或多光子激发锂原子，获得锂分子紫外扩散带受激辐射．文中对有关的辐射特性及激发机制进行了讨论．     

钾原子双光子电离光电子成像光谱分析

基于光电子角分布成像光谱技术的基本原理,以钾原子为例,在理论上讨论单光子共振双光子电离方法获得的光电子成像光谱.光电子空间角分布与电离过程中的干涉作用有关,最后分析干涉图与原子能态信息的关系.     

非等同两原子与双模相干态光场相互作用系统的腔场谱

研究了两个非等同二能级原子与双模光场相互作用过程的腔场谱，分析了两模初始场为相干态时谱结构的特性，讨论了相对耦合常数R=g2/g1和初始场强对腔场谱的影响．发现两模的初始场强较弱时以双峰结构为主，两模初始场强较强时以三峰结构为主。     

Local, persistent activation of Rho GTPases during plasticity of single dendritic spines

The Rho family of GTPases have important roles in the morphogenesis of the dendritic spines of neurons in the brain and synaptic plasticity by modulating the organization of the actin cytoskeleton. Here we used two-photon fluorescence lifetime imaging microscopy to monitor the activity of two Rho GTPases-RhoA and Cdc42-in single dendritic spines undergoing structural plasticity associated with long-term potentiation in CA1 pyramidal neurons in cultured slices of rat hippocampus. When long-term volume increase was induced in a single spine using two-photon glutamate uncaging, RhoA and Cdc42 were rapidly activated in the stimulated spine. These activities decayed over about five minutes, and were then followed by a phase of persistent activation lasting more than half an hour. Although active RhoA and Cdc42 were similarly mobile, their activity patterns were different. RhoA activation diffused out of the stimulated spine and spread over about 5 μm along the dendrite. In contrast, Cdc42 activation was restricted to the stimulated spine, and exhibited a steep gradient at the spine necks. Inhibition of the Rho-Rock pathway preferentially inhibited the initial spine growth, whereas the inhibition of the Cdc42-Pak pathway blocked the maintenance of sustained structural plasticity. RhoA and Cdc42 activation depended on Ca(2+)/calmodulin-dependent kinase (CaMKII). Thus, RhoA and Cdc42 relay transient CaMKII activation to synapse-specific, long-term signalling required for spine structural plasticity.     

锂蒸气中紫外相干辐射和红外超喇曼散射的产生

报道用双光子激发锂原子(2S—4S)获得紫外辐射的结果,可见波段的相干及受激辐射,同时观察到红外可调谐辐射的终态为3P,中间态为4S的超喇曼散射.     

一种D-π-D-π-A结构化合物的合成表征及光学性质

报道一种新型的D-π-D-π-A结构的化合物:3-(4-溴苯乙烯基)-6-[(4-乙烯基吡啶)苯乙烯基]-N-乙基咔唑的合成.采用红外光谱、核磁共振谱、质谱和元素分析对目标化合物的结构进行了表征.测试了其紫外吸收光谱、单光子荧光光谱、单光子荧光寿命以及双光子荧光光谱.研究表明,目标化合物具有好的单光子荧光性质和强的双光子吸收效应.     

一例用于活细胞溶酶体成像的双光子荧光染料的合成、表征及生物成像性能研究

以芴的衍生物-9,9-二甲基-2-硝基芴为原料,经硝基还原反应、氨基取代反应、付克酰基化反应和Click反应,获得一例D-π-A结构的可用于活细胞内溶酶体成像的双光子荧光染料lyso-w.通过对染料分子lyso-w的基本光学性质表征及生物成像方面的测试,验证了其光谱性质、双光子吸收性质以及生物成像性能.实验结果表明:染料分子lyso-w是一例性能较好的活细胞溶酶体特异性标记的双光子荧光染料.     

Na原子双光子跃迁

本文讨论实现Na原子双光子跃迁的理论依据和实验技术。根据微扰论导得双光子跃迁几率与激光场强四次方成正比，分析了提高跃迁几率、增强非线性光学效应的措施，确定了Na原子采取近4D能级双光子共振实验方向，解决实验中的相位匹配问题，给出了部分实验结果。