毫米波准光学接收系统的研制和它在等离子体诊断中的应用

一、等离子体诊断中的毫米波接收系统及其存在问题在聚变装置的毫米波等离子体诊断系统中,诸如毫米波干涉仪、散射仪、辐射仪,通常用号角和透镜构成的高增益天线,通过诊断窗口,接收传播或由等离子体散射、辐射的电磁信号。但     

有界非均匀等离子体的色散关系

由于分析激光核聚变的吸收机制,近年来开展了对非均匀等离子体及有界等离子体不稳定性的研究,本文在推广前文耦合方程的基础上分析了有界非均匀等离子体的散射,求得了能体现有界等离子体特点的色散关系,并计算了由于非均匀与有界对布里渊散射带来的影响。     

各向异性等离子体散射的结构因子

文献[1]提出了各向异性等离子体的激光散射的结构因子的计算公式。对于双麦克斯韦等离子体,结构因子为     

激光在等离子体中相干散射的结构因子

由于粒子间的长程库仑力作用,通常的气体分子运动论对等离子体并不适用。本文采用系综理论来讨论,设离子与电子构成的等离子体系综的相空间密度分布符合刘维方程。采用BBGKY方程系来计算激光在等离子体中散射     

金纳米管结构的等离子体光子学性质

应用离散偶极子近似方法计算了金纳米管结构的消光光谱及其近场电场分布, 并与金纳米柱的计算结果进行了比较. 结果发现, 当以等离子体共振峰波长入射时, 管状纳米结构拥有更大面积的强电场分布. 故管状纳米结构更适合作为表面增强拉曼散射的衬底, 用于生物分子或者化学分子的探测. 另外, 我们还研究了纳米管结构参数对其等离子体共振峰的影响, 以调节等离子体共振峰的位置, 从而满足其在表面增强拉曼散射等等离子体光子学方面的应用.     

预脉冲激光辐照靶面所发射的背景连续谱

激光等离子体相互作用中的许多物理过程都与冕区等离子体的尺寸及密度分布有关。因而,预脉冲激光(prepulse)的存在将直接影响主脉冲激光与靶的耦合物理。至今尚未见到能诊断预脉冲所预先形成的等离子体性质的方法。我们首次提出,利用预脉冲激光辐照靶面昕发射的背景连续谱可以诊断这种先行低温等离子体的温度。     

CsCl添加剂对激光诱导土壤等离子体辐射强度的影响

为了提高激光诱导击穿光谱技术对低含量物质成分的检测能力,实验研究了CsCl添加剂对土壤样品发射光谱的增强效应.利用高能量钕玻璃脉冲激光烧蚀样品,由组合式多功能光栅光谱仪和CCD光谱采集处理系统记录等离子体光谱,并通过测量光谱线的强度和Stark展宽分别计算了等离子体的电子温度和电子密度.实验结果证明,随着CsCl加入量的增加,激光诱导等离子体的光谱强度、信背比、电子温度和电子密度均呈现出先增大而后减小的变化规律.当CsCl加入量为15%时,等离子体辐射最强,元素Mn,K,Fe和Ti的谱线强度分别比无添加剂时提高了383%,348%,303%和267%,信背比分别提高了204%,149%,150%和142%;而等离子体的温度和电子密度比无添加剂时分别提高了10%和13%.     

CsCl 添加剂对激光诱导土壤等离子体辐射强度的影响

为了提高激光诱导击穿光谱技术对低含量物质成分的检测能力, 实验研究了CsCl添加剂对土壤样品发射光谱的增强效应. 利用高能量钕玻璃脉冲激光烧蚀样品, 由组合式多功能光栅光谱仪和CCD光谱采集处理系统记录等离子体光谱, 并通过测量光谱线的强度和Stark 展宽分别计算了等离子体的电子温度和电子密度. 实验结果证明, 随着CsCl加入量的增加, 激光诱导等离子体的光谱强度、信背比、电子温度和电子密度均呈现出先增大而后减小的变化规律. 当CsCl 加入量为15%时, 等离子体辐射最强, 元素Mn, K,Fe 和Ti 的谱线强度分别比无添加剂时提高了383%, 348%, 303%和267%, 信背比分别提高了204%, 149%, 150%和142%; 而等离子体的温度和电子密度比无添加剂时分别提高了10%和13%.     

低温等离子体的应用

等离子体有高温和低温之分,当温度低于10~5K时,气体只部分电离,这就是部分等离子体,也称低温等离子体。《低温等离子体的应用》一文介绍了低温等离子体在发电、冶炼、研制优质材料等方面的应用。     

受激布里渊侧向散射的光谱特征

我们曾通过观察侧向散射激光能量的角分布,特别是其在空间取向上的各向异性而初步证实了受激布里渊侧向散射的存在(见物理学报,32(1983)No.11;34(1985),No.2)。本文将在预先形成较大尺寸的冕区等离子体的条件下,继续深入研究高强     

自然信息

TFTR于1982年12月24日建成后,从今年开始进行欧姆加热等离子体实验.等离子体电流的欧姆加热效应仅在温度比较低时才有效,这是因为当温度升高后,电子的库仑散射截面变小,于是等离子体电阻减少.今年还将研究TFTR     

电感耦合等离子体CVD室温制备的纳米Si薄膜场电子发射研究

利用电感耦合等离子体化学气相沉积在室温下制备了Si薄膜,用拉曼谱对样品的结构进行了表征,502 cm^-1附近散射峰的出现说明在样品中形成了纳米结晶相。用原子力显微镜观察样品表面形貌发现,在合适的等离子体条件下制备的样品,其表面由随机均匀排列的高密度Si锥组成,Si锥的高度为30~40 nm,直径约为200 nm。场电子发射测量结果显示样品具有良好的电子发射特性,开启电压为7~10 V/μm。     

南海北部滨珊瑚高分辨率Mg/Ca温度计

利用等离子体质谱分析技术探讨南海北部近岸海域滨珊瑚的高精度高分辨率Ｍｇ／Ｃａ比值随表层海水温度的变化规律,结果表明,在１９８２－１９９３年ＥｌＮｉｎｏ现象发生期间。     

三磷酸腺苷与正电金纳米颗粒的配位作用及其等离子体共振吸收定量测定

在pH8.0的Tris-HCl介质中,三磷酸腺苷(ATP)能诱导十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)包被的正电金纳米颗粒(AuNPs)聚集,引起其表面等离子体共振吸收及等离子体共振散射变化.通过扫描电子显微镜、动态光散射及Zeta电位表征了金纳米颗粒的聚集,讨论了ATP与金纳米颗粒的结合模式,确定了三磷酸腺苷与正电金纳米颗粒的配位作用.在此基础上建立了表面等离子体共振吸收定量检测ATP的方法.方法的线性范围为4.0~80μmol/L,检出限为0.82μmol/L.相同浓度的ADP,AMP,UTP,CTP和GTP不干扰测定.方法用于人体尿样ATP的检测,回收率在94.4%~123%之间,相对标准偏差RSD小于2.5%.与传统ATP检测方法相比,该方法简单快速,选择性好.     

低温等离子体对聚对苯二甲酸乙二酯的变性处理

以辉光放电产生的低温等离子体,其电子温度T_g≥10~4K,而气体温度T_g接近4×10~2K。在我们的工作里,等离子体处理是在一气体流动系统内进行,其电源为直流、交流或射频。在直流或交流系统     

等离子体可治愈感冒

等离子体是除了阎体、液体和气体之外的物质第四态,足在气体或液体粒子带电时产生的。通常在很高的温度下才能创生等离子体。但最新研究发现,在40℃下也能创生等离子体。科学家还发现,低温等离子体具有治疗感冒等病毒性感染的功效,因为病毒暴露在低温等离子体中几分钟后就无法再复制,     

钯纳米粒子体系中的近场耦合与SERS效应

利用广义米氏散射理论(Generalized Mie)从理论上系统研究了球形钯纳米粒子二聚体的线性光学性质及其表面增强拉曼散射效应. 计算表明, 粒子间的近场耦合效应对粒子对的吸收、散射和消光光谱影响显著, 其表面等离子体激元共振峰的位置随粒子间隔的变小而显著红移. 在耦合效应和尺寸效应的共同作用下, 钯纳米粒子二聚体中“热点”位的最大SERS增强因子可达到107~108, 表面平均SERS增强因子可达105~106. 通过对远场和近场的对比研究, 发现消光谱与粒子间的近场增强谱的谱型大致相同, 但消光谱的极值峰位与SERS的最大增强峰位之间存在一定的偏离, 这显示了表面等离子激元共振对远场和近场的不同影响, 我们对此进行了讨论. 相关结果对揭示远场与近场的关联性及探索过渡金属体系中表面增强散射的电磁场增强机理有较重要的科学意义.     

钛原子吸收振子强度F值的确定

在核聚变和等离子体物理中,对边界元素、以及靶丸原子参数、聚变等离子体过程的研究,振子强度是一个非常重要的物理量.因为从理论上解释等离子体的光谱特性、设计等离子体模型、预言等离子体行为、诊断等离子体的成分与性质都是必不可少的参量.此外,利用这个参量还可以为判断其它物理参数(如波函数等)的合理性提供判据.本工作选择了钛原子,采用束-箔技术通过测量能级寿命确定振子强度,得到了与我们利用量子力学理论计算相符合的结果.     

利用金属纳米线表面等离子体的传导实现表面增强拉曼散射的远程激发

由于表面等离子体共振,贵金属纳米颗粒在入射光的激发下可以产生很强的局域电场,当两个贵金属纳米颗粒或者贵金属纳米颗粒与纳米线相距很近时,在其之间的间隙会产生巨大的电磁场增强作用,从而增强分子的拉曼散射强度,甚至能探测到单个分子的拉曼信号.而表面等离子体除了可以在金属平面上传播外,也可以在贵金属纳米线上传播.当将激光束聚焦到银纳米线的     

K-N散射的双谱函数与非弹性截面

利用t道双π中间态么正条件计算了K-N散射的双谱函数,由此求得s道散射振幅的吸收部分,利用它可计算k~+P与K~+n散射的非弹性截面。