掺Cr~(3+)无机玻璃激光激发的荧光光谱

掺杂过渡金属离子的无机玻璃作为一种有希望的可调谐激光材料,已日益引起人们的重视。但是到目前为止,对这种材料发光的微观机理尚缺乏深入的了解。随着激光光谱学的发展,近来对掺杂稀土离子的晶体和玻璃的研究,有关激活中心发光动力学及能量转移的理论有了长足进展。特别是选择激发的荧光线变窄(FLN)方法,已逐步揭示了发光的微观本质与宏观光谱特性的内在联系。对晶体中过渡金属离子的研究,应用这种方法也已积累了丰富的数据资料。然而由于玻璃态物质结构的无序性,对掺杂过渡离子的发光微观机理的研究十分     

Ce:Mn:LN晶体光折变效应的研究

一、引言 铌酸锂(LiNbO_3,简称LN)晶体具有电光效应和非线性光学效应,通过离子掺杂可以改善晶体的性能。Fe:LN晶体的研究开展得较早,已实现了全息存储,光放大及位相共轭反射镜等,但是目前Fe:LN晶体的研究尚存在许多问题,例如,晶体对氩离子激光(λ=488nm)吸收大、光源能量损失多、输出光束散射强、空间分布不均匀等,各项性能参数有待进     

SrB6O10中铕和铽的发光

大部分稀土离子都有变价行为,稀土的功能特性与其价态密切相关。铕和铽都有变价行为,Eu~(3+)和Tb~(3+)为电子组态共轭的一对稀土离子,是发光材料的重要激活离子。本文首次在空气中合成了SrB_6O_(10):xEu,yTb荧光粉,研究了它们的光谱特征,发现该体系中Eu~(3+),Tb~(3+)和Eu~(2+)离子共存,并随其掺入Tb~(3+)离子浓度的增加,Eu~(2+)的荧光相对发射强度增强。我们用已提出的关于稀土离子对之间电子组态共轭性与价态变化相关性的结论对此现象进行了解释。这一现象的发现有助于了解固相反应中共轭稀土离子对间的电子转移过程,为新型异常价态稀土化合物的预测与合成,为新材料的设计与制备提供了重要依据。     

复合氟化物中Ce~(3+)对Eu~(2+)的能量传递研究

Eu~(2 )和Ce~(3 )是重要的变价稀土离子.Eu~(2 )可产生d—f和f—f两种不同的跃迁发射.利用Eu~(2 )d—f和f—f跃迁的特点,使Eu~(2 )能够成为紫外及可见区可调谐激光材料和荧光材料的优良激活离子的候选者.Ce~(3 )不同于其他稀土离子,一般表现为d—f跃迁.由于Eu~(2 )和Ce~(3 )电子跃迁的特点,它们既可作为优良的激活剂,又可作为对其他离子发光增强的有效敏化剂.我们系统地研究了Eu~(2 )和Ce~(3 )在复合氟化物中的光谱性质及其变化规律,并首次实现了复合氟化物中CEu~(3 )对Eu~(2 )的能量传递.本文提出Ce~(3 )对Eu~(2 )能量传递模型,计算能量传递几率和临界传递距离,阐述Ce~(3 )对Eu~(2 )能量传递的一般结论.     

应用协方差分析研究纳秒强场下氨的库仑爆炸过程

在约10¹² W/cm²激光功率密度条件下, 观察到了氨在532 nm纳秒激光下的库仑爆炸现象, 其主要高价产物离子为N³⁺和N²⁺, 平动能分别为110及50 eV. 这些高价离子被认为是团簇内部电子经过逆韧致吸收加热后碰撞电离产生. 通过协方差分析技术研究了产物离子N^q+ (q = 2, 3), H⁺, 团簇(NH₃)_nH⁺ (n = 2~14)离子之间的相关性, 发现高平动能的氢及氮的高价离子来源于同一爆炸过程, 而低平动能的氢, 团簇离子等可能来源于多光子电离解离过程.     

Nd~(3+)激活玻璃受激光发射在ADP晶体中产生的二次諧波光谱

受激光发射具有非常强的单色輻射,这一特点开辟了研究光束与介电材料非线性相互作用的可能性,其中首先是二次諧波的研究。由紅宝石的受激光发射所产生的二次諧波目前已經有了不少报导。虽然由Nd~(3+)激活的工作物貭的受激光发射早已发現,并获得大量应用,但对它所产生的二次諧波目前研究較少,只对CaWO_4:Nd~(3+)所产生的二次諧波作了报导。本文对Nd~(3+)激活玻璃所产     

Eu~(3+)离子在碱土金属硅酸盐中的发光

引言稀土元素是硅酸盐等基质的良好激活剂。由于硅酸盐基质具有较高的化学稳定性和耐热性,所以很早就有人对硅酸盐为基质的发光材料进行研制。最近又报道了稀土离子激活的稀土硅酸盐发光材料的合成。激活剂Eu~(3 )离子在单一碱土金属硅酸盐中的发光,在文献中曾有报道,Jenkins和Mckeag曾研究过Eu~(3 )离子在MeO—SiO_2中的发光行为。然而,Eu~(3 )     

无机玻璃中稀土氧化物的光学及光譜性质 Ⅲ.三价稀土离子的螢光光譜

有关三价稀土离子在玻璃中的螢光光譜的研究工作以往只有极个別的报导。最早研究的是pr~(3 ) Nd~(3 )激活发光玻璃。以后Deutschbein測定了个別稀士离子在玻璃中的萤光,所得結果和鑭系离子在晶体中发光情况很不一致。因此鑭系离子在玻璃中螢光光譜至今还不够清楚。近来为了制造閃爍玻璃,对Ce~(3 )在不同基貭玻璃中的发光作了較詳     

甲醇在飞秒强激光场中的解离

甲醇在激光强度为10^13～10^14W/cm^2，脉冲浓度为80fs的飞秒激光照射下发生解离，产生的碎片离子用飞行时间质谱仪检测，当激光强度较低时，首先出现母体离子CH3OH^ ，逐渐增加激光强度，母体离子解离产生初级碎片离子，氘代甲醇的实验结果证明此碎片离子是CH2OH^ ，即甲醇的母体离子首先断C-H键，进一步增加激光强度，母体离子的C-O键也会断裂产生CH3^ ，当激光强度更高时，出现更小的碎片离子，解离甲醇时，只有H^ 碎片随激光偏振方向呈现各向异性，这些实验事实证明：甲醇是顺序解离而不是库仑爆炸，激光的电场将该分子中的C-H键拉断。     

微激光的量子模式理论

在激光发展中开腔模式理论起了很重要的作用。激光开腔模式理论是一种半经典理论,激活介质中的原子用量子力学描述,而辐射场则服从经典的Maxwell方程,场的量子化已被忽略了。故开腔模式理论也未能给出激光模式中光子的统计分布。只是后来的全量子激光理论才证明了,由于原子的自发辐射,腔的损耗,以及作为光泵的激活原子的无规注入,在阈值上的单模激光光子服从Poisson分布,其量子噪音满足     

类锂硅离子X射线激光时空特性

近年来,X射线激光研究取得了重大进展。在我们以前的工作中,利用具有空间分辨能力的光谱诊断技术,成功地观察到类锂硅离子5f-3d(88.84 )、5d-3p(87.28 )、6f-3d(75.83 )、6d-3p(74.64 )四条谱线显著的激光放大现象。本文报道我们进一步对这四条谱线产生放大的动力学过程的研究。我们发展了一种同时具有时间和空间分辨能力的光谱诊断技术,首次测量了上面四条激光线发射的时空特性,进一步从实验上证实了所观察到的X射线激光是三体复合泵浦产生的。实验是在中国科学院上海光学精密机械研究所LF12激光装置上进行的。从激光装置     

激光作用菲与邻菲啰啉产生团簇负离子及比较

近年来,以高能量密度的脉冲激光束在高真空中溅射固体样品,已成为产生原子簇正负离子的一种有效手段。这些簇离子是由样品分子的碎片拼接而成,或由样品分子在激光等离子体中彻底“原子化”后再组合成的?簇离子中各组分元素的含量是否与样品相同?也就是说,激光产生的团簇离子的结构与组分与样品有什么关联?为了探讨这一问题,最近我们在自制的激光等离子体源飞行时间质谱计上,以功率密度为10~8W/cm~2,波长532nm的脉冲激光     

基于同多阴离子和柔性三羟基配体的Cu(Ⅱ)配合物结构及性质

采用常规水相方法合成了一个基于同多阴离子[Mo7O24]6-的离子杂化物.通过单晶X射线衍射、元素分析、红外光谱及热失重等手段确定了其分子式为(NH4)2[CuL(H2O)]2MO7O24?3H2O,L=(HOCH2)3CNH(CH2)3NHC-(CH2OH)3(1).单晶X射线衍射分析表明,杂化物1属于单斜晶系,P21空间群,晶胞参数为:a=10.778(2)?,b=21.391(3)?, c=11.596(3)?,α=90°,β=96.82(1)°,γ=90°, V=2654.4(9)?3, Z=2.在杂化物晶体结构中,二价铜离子与带有两个三羟基官能团的柔性配体L以非对称螯合配位方式结合,并作为抗衡离子与多阴离子之间通过强的O-H???O和N-H???O氢键作用构成二维超分子网络结构.分子间强的氢键作用,使杂化物1表现出较高的结构稳定性和热稳定性.变温磁化率测试表明所合成杂化物1具有强反铁磁性质.     

硫氰酸鋅絡合物的极譜研究

1936年,Ferrell等用电势法研究硫氰酸鋅体系,认为溶液中有ZnSCN~+絡离子,其稳定常数为K_1=50。1953年Frank等用极譜法証明溶液中有Zn(SCN)~+,Zn(SCN)_2,Zn(SCN)_3~-和Zn(SCN)_4~=四种络合物,其稳定常数为K_1=3,K_2=7,K_3=1,K_4=20。1956年等再用电势法研究这一体系,証明溶液中有Zn(SCN)~+和Zn(SCN)_3~-二种絡合物,其稳定常数为K_1=34,K_3=152。1957年等用分光光度法研究在不同离子     

钆对二棕榈酰磷脂酰胆碱脂质体相变性质的影响

随着稀土在农业、药物等方面的应用日益广泛,特别是钆的二乙三胺五乙酸配合物(Gd-DTPA)已被临床应用于核磁共振成像的造影剂等,因此研究稀土在生物体内的作用机理,已成为当前极感兴趣的课题,虽然有关稀土的宏观毒理学已有不少报道,但是研究稀土对生物膜的影响报道很少,钆对生物膜的作用尚未见报道,稀土离子和钙离子在体内的竞争亦是人们关心的问题,本文采用差示扫描量热(DSC)、激光拉曼技术研究了钆离子及Gd-DTPA等对人工膜二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)脂质体相变性质的影响,并观察了Gd~(3+)对人工膜上结合钙的取代作用。     

掺铒氟硫磷酸盐高增益激光光纤

光纤激光器是大功率激光、空间激光通信、引力波探测、地球磁力探测等国家安全与科学前沿领域的迫切和重大需求.稀土离子掺杂的高增益玻璃光纤是光纤激光器的核心工作介质.氟硫磷酸盐（fluoro-sulfo-phosphate,FSP）激光玻璃具有稀土溶解度高、受激发射截面大、光学光谱性质优异等特点,是高增益激光光纤的潜在候选.本文从玻璃形成区、玻璃结构与性质关系、掺稀土玻璃发光与激光角度系统研究了Al F₃-R₂SO₄-RPO₃/Zn（PO₃）₂（R=Li、Na、K）系列新型FSP玻璃.结果表明,热力学方法有助于简便快速地确定玻璃形成区,为该类新型激光玻璃设计提供指导.通过固体核磁共振谱、拉曼光谱、差示扫描量热分析、耐久性实验等揭示了Zn（PO₃）₂能够提高FSP玻璃的结构聚合度和阴阳离子相互作用强度,从而增强玻璃的抗析晶稳定性和化学耐久性等,为大尺寸玻璃制备和光纤拉制奠定基础.Er³⁺/Yb     

掺杂激光晶体Er:KGd(WO_4)_2和KEr(WO_4)_2的配位场理论计算

在掺杂激光晶体的光谱学研究中,一个很重要的工作就是分析发光离子的光谱斯塔克能级结构,根据发光离子在激光晶体中的点群对称性,由实验能级从理论上拟合出它们的配位场参数。掺杂激光晶体Er:KGd(WO_4)_2和KEr(WO_4)_2是70年代末得到的一类激光晶体,     

激光等离子体中的快离子发射

快离子的发射是激光与等离子体相互作用研究中的重要课题,本文报道使用波长1.06μm、脉宽100ps、靶面强度为(10~(13)—5×10~(14))W/cm~2的单束激光与多种材料平面靶相互作用时,快离子发射特性与激光强度及靶原子序数的依从关系,实验用本所的六路激光装置     

MF_2:Eu,Ce(M=Ca,Sr,Ba)中稀土离子的价态变化

我们已经实验证明并报道了Eu-Tb之间、Ce-Yb之间的电荷转移.本文首次实验证实了Ce~(3+)离子和Eu~(3+)离子之间电荷转移现象的存在,进一步阐述了稀土价态与其电子组态共轭特征的相关性.1 实验部分1.1 试剂CaF_2,SrF_2,BaF_2,NH_4HF_2、氢氟酸、盐酸均为分析纯,EuF_3和CeF_3分别由高纯Eu_2O_3(99.95%)及CeO_2(99.99%)自制.1.2 MF_2:Eu,Ce体系的合成按化学计量比(MF_2:X%CeF_2,y%EuF_3;X=1,y=0,0.1,0.3,0.5,1;X=0,0.05,0.1,0.3,0.5,y=1)准确称取原料,放人玛瑙研钵中充分研混后装入刚玉柑涡中,置于管状炉内(用氢气     

脉宽对飞秒强激光场中甲烷离子解离几率的影响

从实验和理论两方面研究了超快激光脉宽对强激光场中甲烷离子解离的影响. 所用飞秒激光波长是800 nm, 峰值强度是8.0´ 10¹³ W/cm². 解离初级碎片离子CH₃⁺ 的相对产量随脉宽增加而增加, 当激光脉宽大于120 fs时趋于饱和. 在理论方面, 我们运用场致解离模型和准经典轨线方法计算了甲烷离子的解离几率; 另外还在分子的取向效应和激光强度空间分布两方面对解离几率进行了修正. 修正后的结果表明甲烷离子C—H键解离至少需要23 fs, 并在100 fs以上脉宽时饱和. 理论结果与实验观察大致相符.