PMT在测量超高速碰撞闪光趋势中的应用

为了研究超高速碰撞闪光强度和趋势,设计了超高速碰撞闪光光电倍增管测量系统. 该测量系统由4通道组成,由光纤探头采集的不同波长的闪光信号经光纤输入光电倍增管,将光信号转换为电信号并放大后输入示波器. 通过不同碰撞条件下的二级轻气炮加载实验测出给定位置、方位角和不同碰撞条件下的碰撞闪光趋势,根据测量系统的标定计算出碰撞闪光强度. 实验结果表明,碰撞闪光的特点比较明显,强度峰值信号首先出现,其后伴随持续的黑体辐射衰减.     

超高速碰撞实验中跟进气体对等离子体信号的影响

针对二级轻气炮加载铝弹丸超高速碰撞靶板产生等离子体的过程中,弹丸后面跟进气体有可能对等离子体信号造成影响的问题,利用三探针、磁线圈、高温计等实验设备分别对有铝弹丸和无弹丸两发实验进行了诊断测量,得出了相应的电子温度、磁感应强度、物质温度变化曲线.比较实验结果得出:弹丸超高速碰撞靶板产生等离子体的过程中跟进气体信号幅值较小,不会对实验结果造成明显影响.     

减小飞灰等离子体谱线干扰的参数优化研究

针对激光诱导击穿光谱技术测量飞灰含碳量时存在的C和Fe谱线干扰问题展开分析,并进行了基于参数优化的减小谱线干扰的实验研究.根据C和Fe元素谱线的激发特性和时间演化特性,对比分析了不同脉冲能量和等离子体信号探测延时下的谱线干扰情况,以获得减小谱线干扰的参数优化条件.在此基础上,进一步对比分析了分别采用峰值强度和积分强度建立飞灰含碳量的多元回归模型.研究结果显示,通过合理优化脉冲能量和延时,可有效减小248 nm附近C和Fe元素谱线的干扰.在优化后的测量条件下,不仅Fe 247.98 nm谱线强度得以弱化,而且可获取具有较高信噪比的C 247.86 nm谱线.由峰值强度建立的飞灰含碳量多元回归模型的拟合度r2达到了0.999,截距为0.005,具有良好的可靠性.     

基于激光诱导击穿光谱技术的水垢成分分析

将1064nm激光聚焦到水垢上产生等离子体,通过分析水垢等离子体光谱,定性地证认元素钙和镁．通过10条钙原子谱线的Bohzmann图,计算得到水垢等离子体的电子温度是4793K．通过测量镁原子谱线285．21nm的Stark展宽,求得水垢等离子体的电子密度是6．1×1018cm-1．实验结果表明,激光诱导产生的水垢等离子体满足局部热力学平衡模型,并处于光学薄状态,等离子体的频率是2．2×1013Hz,韧制吸收系数为8．87cm-1．     

激光产生的硫等离子体2s—2p光谱及分析模拟

利用双脉冲激光等离子体光谱技术测量了激光作用于高纯度硫靶产生的16~24nm波段的发射光谱,分析发现谱线主要来自Sq+(q=7,8,9,10)离子的2s—2p跃迁.基于稳态碰撞辐射模型和激发态离子数布局满足归一化玻尔兹曼分布的假设,计算了不同离化态硫离子在不同等离子体温度和电子密度下的布居数,在不同电子温度下模拟了等离子体光谱,并通过与实验光谱比较确定了等离子体参数.     

光外差速度调制分子离子激光光谱

通过求解分子离子在电场中速度分布，获得了小调制度近似下，速度调制分子离子光谱信号强度与调制度成正比、线型为Gauss线型的一次微分线型；理论分析了光外差频率调制光谱的线型亦为Gauss线型的一次微分线型，并分析了该两种光谱技术的优缺点．基于此，提出了光外差速度调制分子离子激光光谱技术，理论分析表明该技术测量获得的谱线线型为Gauss线型的二次微分线型，比纯速度调制测量灵敏度提高大约100倍．它不导致复杂的谱线线型，非常适合进行分子离子的振转光谱测量．     

CuSO4水溶液中Cu元素的激光诱导击穿光谱研究

通过单脉冲激光诱导击穿光谱技术(LIBS),测定了CuSO4水溶液中微量重金属元素Cu的LIBS光谱.研究Cu原子LIBS光谱信号的时间演化特性,激光功率密度对LIBS光谱信号的影响,测定Cu元素浓度在31.25ppm到1000ppm区域内变化时324.75nm谱线的强度,由定标曲线拟合结果得到铜元素的检测限为23ppm.     

Si基片上射频磁控溅射MgF2薄膜的光学常数研究

用射频磁控溅射技术在室温Si基片上制备了厚度分别为25.0 nm和60.7 nm的MgF2薄膜样品,并用反射式椭偏光谱技术对薄膜的光学常数进行了测试分析.250～830 nm光频范围椭偏光谱测量结果表明随着膜厚增加,MgF2薄膜的光学常数n、k的变化范围减小,平均值增大;MgF2薄膜样品的吸收曲线k在波长λ为270 nm和360 nm处均出现由通过辐射产生的F心引起的吸收峰.     

宽谱双向反射分布函数的测量

介绍了用于测量光散射数据的宽谱全向反射计,并提出一种宽谱双向反射分布函数(BRDF)的测量方法.该仪器使用一个宽谱白光光源、一个包含衍射光栅及二极管线阵的宽谱探测器,通过相对测量的方法获得了400~700 nm的BRDF数据.完成的宽谱全向反射计能够同时实现测量角度范围覆盖入射半球和发射半球的大部分,可对可见光谱段的高密度光谱取样和高效率的测量操作.对两个试样进行了BRDF测量,并给出数据,实验结果证明了系统的可用性.     

CCD光学多道分析器及其在光谱数据采集中的应用

由列阵探测器(线阵或面阵)、多色仪及专用微机组成的光学多道分析器(OMA-OpticalMulti-Channel Analyzer)已经得到广泛应用。但OMA系统的价格昂贵。我们使用线阵电荷耦合器件(Charge Couple Device-CCD)作为列阵光信号探测器,使用小型多色仪,以PC/XT(或286)微机处理光谱数据并由打印机输出光谱图。该0MA系统探测灵敏度～0.11_x,探测波长范围400·0nm-7000nm,波长分辨率0.1nm(546.1nm处),加F—P标准具后,分辨率达到0.O1 cm~(-1),基本上达到了进口OMA系统的指标。该多道分析器已被用于发射光谱、吸收光谱、受激散射光谱以及高温体的热辐射谱的采集与分析,得到了良好的实验结果。     

超高速碰撞产生等离子体的电磁场测量方法

介绍了超高速碰撞过程中等离子体产生的环形电磁场测量方法,测量过程中采用螺旋型线圈,并分析了该线圈对外界干扰磁场的屏蔽效应.实验中采用该线圈测量到速度为6.2km/s的球形LY12铝弹丸超高速碰撞LY12铝靶板产生磁场强度随时间的变化规律.测试结果表明,等离子体产生的瞬态电磁场的持续时间为1ms左右,最大幅值为15μT.     

积分球反射法测量铌的发射率随温度的变化

提出了一种利用积分球反射法的脉冲加热技术测量材料热物性的方法，在此基础上研制了脉冲加热瞬态热物性测量装置，给出了利用该装置测量的铌在632．8nm波长下法向光谱发射率随温度的变化曲线，并进行了讨论。结果表明，所研制的装置能同时测量带状试样的比热、电阻率、全波长半球发射率及法向光谱发射率，具有试样制备简单、测试精度高等优点。     

基于拉曼光谱的可自制危险品原料遥测技术研究

主要研究了拉曼光谱在可自制危险品原料遥测中的应用,搭建了以532 nm激光器为光源、门控ICCD为探测器的拉曼实验系统,设计了透射式望远系统增强了采集到的拉曼信号,以高锰酸钾、硝酸盐、氯酸盐等可能作为自制危险品的原料作为样品,完成了三种样品的光谱采集,该系统可实现3-10米距离的光谱测量.通过与显微镜式拉曼光谱仪所测得...     

介质阻挡放电的光谱研究

利用双水电极实验装置,发射光谱的方法对介质阻挡放电系统进行了研究.在实验中发现,电压不同时,电流波形也有所不同.其他条件一定时,升高电压或频率,Ar原子谱线(750)谱线的强度都会增加.     

Distribution of populations in excited states of electrodeless discharge lamp of Rb atoms

The intensity of fluorescence spectral lines of Rb atoms in the region of 350-1110nm is measured in eletrodeless discharge lamp. The population ratio between the excited states is calculated according to the spontaneous transition probabilities with rate equations. At the same time, the population density of energy level is also obtained. The results provide the potential applications of electrodeless discharge lamp in atomic filter and optical frequency reference at higher excited states without a pumping laser.     

光照度对光纤环绕制图像清晰度影响分析

在视觉测量技术中光照度是照明系统中的一个重要参数,选取合适的光强对视觉测量系统至关重要。为了进一步确定光纤检测系统的最佳光强,将针对不同光强对图像质量及系统的检测精度产生影响展开研究。首先通过调制光源电源模块产生十种不同的光照度,然后利用五种清晰度函数分别评价各个光强下采集光纤环图像的清晰程度,并计算每幅图像中对应点的光纤直径测量误差以确定检测精度。实验结果显示:当光通量为200 lm时,图像的清晰度最佳,系统的检测精度最高。研究通过优化光照度有效地提高了系统的精度,同时为搭建视觉测量系统时选择合适的光照度提供了一定的参考价值。     

激光诱导液相基质等离子体电子温度的时间演化特性研究

通过单脉冲激光烧蚀MgSO4水溶液射流产生激光等离子体,通过调节ICCD门脉冲相对激光脉冲的延时,测定了液相基质中激光等离子体中Mg元素的时间分辨发射光谱.实验结果表明,当ICCD门延时在0.6μs-1.6μs范围内变化时,谱线强度随延时的增大逐渐减小,但减小的速度越来越慢;谱线的信噪比有一个先上升后缓慢减小并趋于稳定的过程.同时,利用Boltzmann斜线法对Mg原子谱线(518.36nm,517.268nm,516.732nm,383.829nm,383.230nm,382.935nm)进行拟合,得到了不同延时下Mg等离子体的电子温度范围为4772K-6281K,线性相关系数为0.958.拟合结果说明本实验条件下得到的液相基质激光等离子体满足局部热平衡条件.     

亚微米直径光纤的受激拉曼谱特性研究

从理论和实验两方面分析了亚微米直径光纤的受激拉曼谱特性,发现亚微米直径光纤与普通光纤相比,拉曼阈值较小,拉曼增益谱线较多,这对新型微光通信和光纤传感器件的设计具有重要的意义;通过实验,我们发现理论结果与实验吻合得很好.