1 东华理工大学 江西省核地学数据科学与系统工程技术研究中心南昌 330013
2 东华理工大学 核科学与工程学院南昌 330013
为解决嫦娥二号γ射线谱仪（Chang'E-2 gamma-ray spectrometer，CE2-GRS）数据中氢（H）特征γ射线（2H@2.223 MeV）微弱信息提取困难的问题，提出了衰变分支比剥谱与非线性最小二乘拟合高斯函数结合的方法，并基于全月幅铝（Al）丰度的研究结果，构建了剥离Al-H合峰中Al计数的特征函数，实现了对2.1~2.5 MeV能窗内干扰核素（214Bi@2.204 MeV、27Al@2.210 MeV、49Ca@2.371 MeV）的特征γ射线的剥离，最终获取了全月幅氢元素特征γ射线的3 s计数空间分布。对全月14个典型月海地区内氢元素特征γ射线计数进行分析，结果表明：月球背面的艾肯盆地、智海与月球正面的雨海、风暴洋表现出高值特征，其计数达到平均值的2.6倍。将月表氢元素分布特征与月球勘探者（Lunar Prospector，LP）超热中子数据对比发现：二者在月球正面的雨海、风暴洋地区以及月球背面艾肯盆地的分布特征呈高度负相关。月表氢元素分布特征进一步预测了智海、雨海、风暴洋区域可能大量存在结构水，实现了对轨道γ能谱数据的深入挖掘和科学应用。
CE2-GRS 衰变分支比 非线性最小二乘拟合 氢元素分布 CE2-GRS Decay branching ratio Nonlinear least-square fitting Distribution of hydrogen
1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室，上海 201800
2 中国科学院大学，北京 100049
3 中国科学院大学杭州高等研究院，浙江 杭州 310024
Nd3+ 900 nm激光可用于泵浦掺Yb3+激光材料和大气探测，其倍频产生的深蓝激光在面向水下通信、原子冷却、生物医学、激光存储、激光显示及激光加工等领域具有重大意义，但实现Nd3+ 900 nm激光必须要解决Nd3+ 1060 nm 跃迁竞争的问题。本文介绍了各类掺Nd3+激光材料900 nm激光的研究发展历程，并简单总结了抑制1060 nm激光的方法。结合本课题组研究工作，指出进一步提高Nd3+ 900 nm激光输出功率，关键是保证较低浓度猝灭几率并提高材料自身900 nm荧光分支比。通过向Nd3+石英玻璃中掺入非氧阴离子基团调节Nd3+微观配位环境，大大提高了Nd3+ 900 nm荧光分支比，将该玻璃拉制成芯包比为20/125 μm光纤，初步主振荡功率放大实验结果显示，该光纤对1060 nm放大的自发辐射具有很好的抑制效果，为实现Nd3+ 900 nm高功率激光输出提供了新的技术方案。
材料 Nd3+掺杂石英玻璃 900 nm激光 荧光分支比 光纤激光 微观配位环境 激光与光电子学进展
2022, 59(15): 1516004
1 天津理工大学 理学院, 天津 300384
2 天津理工大学 显示技术与光电器件教育部重点实验室, 天津 300384
通过共振激发技术和速度影像法对铕原子4f76pns(n=7, 8)自电离态进行了系统性的研究。首先采用三步共振激发技术探测光谱, 通过前两步固定波长的激光将铕原子激发到4f76p2态上后扫描第三步激光的波长, 使得三步激光的能量总和位于铕原子4f76pns(n=7, 8)自电离态能域附近, 从而得到该自电离态的光谱; 然后采用速度影像法对其动力学过程进行探测, 经过数据分析得到铕原子4f76pns(n=7, 8)自电离态的衰变分支比和弹射电子的角分布。不仅从光谱中观察到了强烈的组态相互作用并且确定了部分能态的总角动量, 从自电离弹射电子角分布中观察到铕原子4f76pns(n=7, 8)自电离态复杂的物理机制, 还在该能域内观测到了粒子数反转。最后, 本文还对孤立实激发技术在探测低n值自电离态光谱的适用性进行了讨论。
铕原子 自电离态 光谱 角分布 分支比 Eu atom autoionizing states spectrum angular distribution branching ratio
中国科学院等离子体物理研究所, 安徽 合肥 230026
磁约束等离子体中杂质(特别是高Z杂质)的存在将大大增强等离子体辐射功率损失, 破坏等离子体的约束性能。 杂质行为的定量研究首先要求对杂质测量的光谱诊断系统进行绝对强度标定, 获得灵敏度响应曲线。 介绍了EAST托卡马克上的快速极紫外光谱仪系统绝对强度的原位标定方法。 在波长范围20～150 内, 通过对比极紫外(EUV)波段连续轫致辐射强度的计算值和测量值得到光谱仪的绝对强度标定。 在此过程中, 首先由(523±1) nm范围内可见连续轫致辐射强度的绝对测量值计算出有效电荷数Zeff, 进而结合电子温度和密度分布计算EUV波段连续轫致辐射强度； EUV波段连续轫致辐射强度的测量值即为不同波长处探测器的连续本底计数扣除背景噪声计数值。 对于较长波段范围130～280 , 通过对比等离子体中类锂杂质离子(Fe23+, Cr21+, Ar15+)和类钠杂质离子(Mo31+, Fe15+)发出的共振谱线对(跃迁分别为1s22s 2S1/2—1s22p 2P1/2, 3/2及2p63s 2S1/2—2p63p 2P1/2, 3/2)强度比的理论和实验值进行相对强度标定。 其中共振谱线对强度比的理论值由辐射碰撞模型计算得到, 模型中处在各个能级的离子数主要由电子碰撞激发, 去激发以及辐射衰变三个过程决定。 两种方法相结合, 实现了光谱仪20～280 范围的绝对强度标定。 考虑轫致辐射、 电子温度及电子密度的测量误差, 绝对标定误差约为30%。 在绝对标定的基础上, 我们对杂质特征谱线强度进行绝对测量, 并将测量结果与杂质输运程序结合ADAS(Atomic Data and Analysis Structure)原子数据库计算得到的模拟值进行比较, 进而估算等离子体中的杂质浓度。
EAST托卡马克 极紫外波段(EUV)光谱仪 绝对标定 轫致辐射 共振谱线对 EAST Extreme Ultraviolet (EUV) spectrometer Bremsstrahlung The absolute calibration The relative calibration The branching ratio 光谱学与光谱分析
2018, 38(4): 1262
1 兰州城市学院电子与信息工程学院， 甘肃 兰州 730070
2 甘肃省原子分子物理与功能材料重点实验室， 西北师范大学物理与电子工程学院， 甘肃 兰州 730070
利用Nd∶YAG激光器输出的1 064 nm激光在大气压环境中产生了Ar等离子体， 测量了Ar等离子体的发射光谱， 从Ar等离子体发射光谱中筛选出了来自Ar Ⅰ和Ar Ⅱ 15个上能级的35条跃迁谱线， 基于分支比方法计算了光谱仪的辐射强度响应效率标定系数。 此外， 利用氘灯和卤钨灯标准光源， 对光谱仪辐射强度响应效率进行了标定， 得到了针对不同光栅的光谱仪的辐射效率标定系数。 用分支比方法获得的辐射强度响应效率标定系数与标准光源得到辐射强度响应效率标定系数具有较好的一致性， 其最大相对误差为54%。 该研究的标定方法可以为一些大型聚变装置的光谱测量的在线标定提供借鉴和参考。
分支比 激光等离子体 光谱仪 强度响应效率标定 Branching ratio method Laser produced plasma Spectrometer Calibration of intensity response 光谱学与光谱分析
2018, 38(5): 1375
福州大学 物理与信息工程学院, 福州 360108
为研究稀土荧光特性与温度关系, 从典型稀土材料的能级结构出发, 根据激发态多能级间的玻尔兹曼热平衡分布理论, 对激发态能级的粒子数分布情况与温度关系进行研究.发现随着温度的上升稀土发光荧光寿命变短, 激发态高能级辐射荧光比例增大;而荧光强度由于受到非辐射跃迁系数和能量传递效率的双重影响将会呈现先上升后下降的变化.以钒磷酸钇铕Y(P,V)O4∶Eu3+荧光粉材料为例进行实验研究, 测量了95 K到510 K温度范围内Y(P,V)O4∶Eu3+荧光材料在395 nm紫外光激励下所发荧光的荧光寿命、荧光强度和荧光分支比随温度的变化规律, 实验结果与理论相符合.
发光学 稀土发光 光谱分析 稀土 荧光寿命 荧光分支比 荧光强度 Luminescence Rare earth luminescence Spectral analysis Rare earth Fluorescent life Fluorescent branching ratio Fluorescence intensity
提出了带有矩形过渡区的非对称Y分支光波导的两种设计方案。分别通过设置两分支波导不同的宽度和改变分支波导与矩形中心的轴偏移量,去获得非对称分支比。采用有限差分光束传播法(FD-BPM)对两种结构进行模拟,得出它们的分支比和损耗。分支比分别最高可达80%和72.9%,其相对应的损耗分别低于0.12 dB和0.23 dB,充分证明了方案的可行性,为以后非对称Y分支光波导的制作提供了实验基础。
非对称光波导 分支比 有限差分 光束传播法 asymmetric optical waveguide branching ratio the finite difference beam propagation method
利用He—Cd+激光器的441．6nm线光解Cs2分子，使Cs(6D)态得到布居，在Cs2密度为1～9×1015cm-3范围内，测量原子荧光对分子荧光强度比，得到碰撞转移率系数对解离率之比为9．6×10-18cm3。测定Cs(6D3/2)对6D5/2荧光强度分支比，得到62D态精细结构能级解离率之比为0．41。从翼激发得到的精细结构转移截面与从共振激发得到的截面结果相符。
光解离 精细结构 分支比 截面 Photodissociation Fine-structure Branching ratio Cross section
光学薄的K蒸汽和低密度的He的混合系统被570nm～600nm激光激发,K-He分子激发态离解到K(4P1/2或K(4P3/2)态,分支比定义为I(D1)/I(D2),I)I(D2)分别是KD1,D2线的强度,在He密度(2～8)×10^{23} m^{-3}范围内测量了分支比,得到了离解率之比和碰撞能量转移截面,离解率之比约为0.6而与激发频率无关.
光碰撞 离解 精细结构 分支比
研究了Na(3S)+K(4S)+nhν→Na(3PJ)+K(4S)+(n-1)hν过程,激光频率ν调到Na共振跃迁的两翼,分支比定义为I(D1)/I(D2),I(D1),I(D2)分别是NaD1,D2线的强度,在K密度2～8×1020 m-3范围内,测量了从Na共振跃迁的蓝翼300 cm-1到红翼100 cm-1的分支比,得到了离解率之比和精细结构转移截面,在近翼,分支比与ν有很大的关系.用对Na3PJ态共振激发的方法,也得到了精细结构转移截面,对结果进行了讨论.
NaK(E)态 离解 分支比
