1 扬州大学 电气与能源动力工程学院, 江苏 扬州 225000
2 扬州大学 物理与科学技术学院, 江苏 扬州 225002
钙钛矿材料具有优异的光学性能和较高的载流子迁移率，成为空间太阳能电池领域极具竞争力的材料。然而空间粒子辐照容易改变材料结构和光学性能，导致其性能下降。为了探究电子辐照对CsPbBr3材料结构与光学特性的影响规律，本文开展了CsPbBr3材料电子辐照实验，利用高分辨透射电子显微镜表征CsPbBr3纳米晶微观形貌，并通过X射线衍射分析和X射线光电子能谱分析进一步探究晶体结构的变化趋势。研究发现：电子辐照后CsPbBr3纳米晶形貌变得粗糙，尺寸明显减小，并且纳米晶在高剂量电子辐照下变得紧凑，形成纳米团簇。其次，通过稳态紫外-可见吸收光谱图与光致发光谱图表征CsPbBr3材料的光学性能，并利用第一性原理计算分析辐照后晶格膨胀带来的带隙变化。研究证明电子辐照后纳米晶颜色加深，影响钙钛矿的透光率，进而增强了样品对光的吸收性能，同时电子辐照能够分解CsPbBr3纳米晶，特别是高剂量辐照后其光致发光性能降低了53.7%～78.6%。本文研究结果为钙钛矿纳米晶空间辐射损伤机理及应用研究提供了数据支撑。
CsPbBr3钙钛矿 电子辐照 晶体结构 光学性能 CsPbBr3 perovskite electron radiation crystal structure optical properties
中国工程物理研究院激光聚变研究中心等离子体物理重点实验室, 四川 绵阳 621900
啁啾脉冲频谱干涉仪(CPSI)是一种单发超快诊断仪器,其中采用大啁啾量的参考、探测脉冲并准确测量其频谱电场是仪器同时实现超高时间分辨和大量程测试的关键因素。基于变换极限飞秒脉冲和啁啾脉冲之间的频谱干涉,通过理论和数值计算研究提出了一种用于大啁啾量脉冲的频谱相位测量的线性光学测量方法,称之为非对称频谱干涉法。研究表明,当利用非对称频谱干涉法测量啁啾脉冲频谱干涉仪中的啁啾脉冲频谱相位时,时间延迟的平移误差和相对较小的飞秒脉冲啁啾会使测量结果产生一阶相位误差,并由此导致啁啾脉冲频谱干涉仪测量时域信号的结果产生时间上的平移,但是所测信号的相对时间演化过程不受其影响。
测量 干涉条纹 相位测量 频谱干涉 啁啾脉冲 光学学报
2017, 37(10): 1012003
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心 等离子体物理重点实验室, 四川 绵阳 621900
2 上海交通大学 IFSA协同创新中心, 上海 200240
在激光聚变研究中, 存在大量具有陡峭不连续界面特性的靶丸等离子体诊断问题, 需要借助Abel反演方法对结果进行分析。 提出了一种基于基函数展开处理不连续径向分布的Abel反演方法, 采用带约束的Landweber迭代法求得优化结果。利用该算法可以对不连续阶跃分布进行比较准确的反演, 获得阶跃结构特征。在理想情况下, 针对不连续阶跃分布的反演方差好于10-4, 即使在存在一定噪声的情况下也仍然可以获得较好的结果。该方法可用于对激光聚变研究中压缩过程中球壳的背光照相、自发光成像、光谱测量等诊断结果的数据分析。
Abel反演 基函数展开 等离子体诊断 非连续分布 X射线成像 Abel inversion basis set expansion plasmas diagnostic discontinuous distribution X-ray tomography 强激光与粒子束
2016, 28(9): 092002
1 太原理工大学 新材料界面科学与工程教育部和山西省重点实验室, 山西 太原 030024
2 太原理工大学 新材料工程技术研究中心, 山西 太原 030024
利用金属有机气相化学沉积(MOCVD)技术在蓝宝石图形衬底上生长GaN基蓝光LED, 并系统研究了不同中高温GaN插入层厚度对其光电性能的影响。利用芯片测试仪和原子力显微镜(AFM)表征了GaN基蓝光LED外延片的光电性能以及表面形貌。当中高温GaN插入层厚度从60 nm增加至100 nm时, V形坑尺寸从70～110 nm增加至110～150 nm。当注入电流为20 mA时, LED芯片的光功率从21.9 mW增加至24.1 mW; 当注入电流为120 mA时, LED芯片的光功率从72.4 mW增加至82.4 mW。对V形坑尺寸调控LED光电性能的相关物理机制进行了分析, 结果表明: 增大V形坑尺寸有利于增加空穴注入面积和注入效率, 进而提高LED器件的光功率。
氮化镓 V形坑 空穴注入效率 GaN LED LED V-pits hole injection efficiency
中央民族大学生命与环境科学学院, 北京 100081
采用高分辨电感耦合等离子质谱(HR-ICP-MS)对黄河甘肃、 宁夏、 内蒙古段12个采样点过滤水和悬浮物中稀土元素含量进行了测定, 并对悬浮物中稀土元素的分馏作用进行了研究。 结果表明: 过滤水中稀土元素含量较低, 含量最高的元素镧(La)浓度仅为32.0 ng·L-1, 稀土元素总量平均值为47.5 ng·L-1, 以包头磴口(S1)和三湖河口(S2)最高, 分别为130.0和100.0 ng·L-1, 可能是由外源稀土进入水体所致; 悬浮物中稀土元素总量平均值为167.8 mg·kg-1, 与中国土壤背景值相近, 其中, 甘肃什川桥采样点(S11)重稀土元素含量明显高于其他采样点, 表明该采样点受到外源重稀土的影响。 悬浮物中稀土元素球粒陨石标准化结果与中国土壤分布模式相同, 表现为轻稀土元素富集, 铕(Eu)中度亏损, 铈(Ce)呈现弱的亏损, 表明悬浮物中稀土元素主要来源于土壤风化作用。
黄河 过滤水 悬浮物 稀土元素 分馏作用 Yellow River Filtering water Suspension REE HR-ICP-MS HR-ICP-MS Fractionation 光谱学与光谱分析
2013, 33(4): 1116
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心 等离子体物理重点实验室, 四川 绵阳 621900
2 西南科技大学 极端条件物质特性实验室, 四川 绵阳 621010
建立了背光照相的模拟手段, 研究了记录屏像素尺寸、背光强度分布、背光光谱非单色、针孔弥散及针孔形状对惯性约束聚变中常用塑料球壳的阿贝尔密度反演的影响。结果表明：较大的记录屏像素尺寸会掩盖密度分布的细节; 高斯型的背光空间分布会使密度分布低于真实值, 可能导致非物理的负密度分布; 采用Mo的L带谱线作为背光源也会导致反演密度偏离真实值; 当壳层厚度小于针孔尺寸时, 针孔弥散效应会显著降低峰值密度, 利用维纳滤波法处理背光图像后密度反演的结果得到明显改善; 相同针孔面积条件下, 椭圆形针孔给出的峰值密度要低于圆形针孔的结果。
背光照相 阿贝尔反演 密度分布 模拟分析 backlighter radiography Abel inversion density profile simulation analysis
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 等离子体物理重点实验室， 四川 绵阳 621900
2 北京大学 物理学院， 北京 100871
超短超强激光打靶产生的超热电子与固体靶相互作用时会产生轫致辐射X射线。利用蒙特卡罗方法，对电子在固体靶中传输产生的轫致辐射X射线进行了模拟。1 MeV电子束与固体靶作用产生的轫致辐射谱模拟结果表明，轫致辐射谱高能段斜率受靶厚度及靶材料的影响不明显。麦克斯韦分布的电子束及单能电子束与30 μm铜靶作用的模拟结果显示，两种电子源产生的轫致辐射谱在电子束能量或温度较高时基本一致。给出了一种利用轫致辐射谱斜率反推超热电子温度的定标方法。模拟了不同温度下超热电子产生的轫致辐射光子的能量角分布及光子数角分布，结果显示辐射光子能量通量和光子数随着电子温度的提高越来越向前倾，并给出了另外一种由轫致辐射能量角分布反推超热电子温度的定标关系。
超短超强激光 超热电子 轫致辐射 蒙特卡罗方法 ultra-short ultra-intense laser hot electron bremsstrahlung Monte Carlo method
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 等离子体物理重点实验室, 四川 绵阳 621900
在激光惯性约束聚变实验研究中，诊断燃料层密度通常利用纳秒激光束辐照金属靶片产生特征X射线作为背光照明光源，对内爆球壳进行瞬态辐射照相，进而推断球壳内爆燃料层的密度。利用蒙特卡罗程序，对快点火X射线背光照相进行了研究，模拟了针孔成像中不同的针孔大小、障板厚度、背光能量对成像质量的影响，对于快点火实验中微米尺寸塑料小球，进行了诊断方案优化。模拟结果表明，综合考虑光通量及成像空间分辨，针孔半径为10 μm时成像效果最佳；此时，采用2.7 keV的Mo背光源可以获得最佳的密度分辨。
惯性约束聚变 X射线背光照相 针孔成像 空间分辨 inertial confinement fusion X-ray backlighting imaging pinhole imaging spatial resolution
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
2 武汉理工大学 材料复合新技术国家重点实验室， 武汉 430070
开展了脉宽为40 fs的不同数量激光脉冲对锗材料的烧蚀效应实验，采用扫描电镜、激光共聚焦显微镜等方法对不同数量的飞秒激光脉冲作用下锗材料表面烧蚀区进行了检测，并对作用后材料烧蚀形貌演化规律进行了分析，初步分析了锗材料烧蚀区周围形成的不同环区的形貌特征及成因，对各环区烧蚀形貌特征随激光作用脉冲数的增加而产生的形貌演化过程进行了观测。并给出单脉冲飞秒激光对锗材料的烧蚀阈值为1.2 J·cm-2，采用激光共聚焦显微镜测得该阈值条件下单个飞秒激光脉冲对锗材料的烧蚀深度约为150 nm。
飞秒激光 锗 烧蚀阈值 烧蚀形貌 扫描电镜 femtosecond laser germanium ablation threshold ablation morphology scanning electron microscope
