采用长脉宽激光(500 μs)作为激发光源, 研究了长脉宽激光在低能量密度条件下诱导击穿土壤等离子体的光谱特性。 实验发现, 在长脉宽激光的激发下等离子体光谱特性与纳秒及超短脉宽激光相比存在较大的差异, 在402~409 nm波段和420~436 nm波段, 土壤等离子体光谱均没有出现强烈的连续背景辐射阶段, 所激发产生的等离子体发光寿命可持续220~270 μs。 特征谱线PbⅠ405.78 nm和CrⅠ425.43 nm分别在210和190 μs时出现, 且谱线强度均随时间延长而逐渐增加, 分别在延时320和350 μs时达到最大值。 研究结果表明, 采用长脉宽激光作为激发光源, 增加了激光与物质相互作用的时间, 有助于激发形成发光时间较长的“准稳态等离子体”; 应用内标法建立了Pb和Cr元素校准曲线, 8次重复实验得到分析线与内标线净信号强度比值的相对标准偏差为2.21~6.35%, 长脉宽激光激发产生的等离子体发光稳定; 计算得到土壤中Pb和Cr元素的检测限分别为34.7和40.0 mg·kg-1, 达到国家土壤环境质量标准规定的一级含量要求; 长脉宽激光激发产生等离子体的电子温度为6 612 K, 电子密度为3.7×1017 cm-3, 达到了局部热平衡状态。
长脉宽激光诱导击穿等离子体 发光寿命 相对标准偏差 检测限 Long-pulse laser induced plasmas Life-time of plasma Relative standard deviation Limit of detection 光谱学与光谱分析
2017, 37(10): 3204
北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室, 光电子技术研究所, 北京 100044
发光衰减是发光的重要过程, 测量发光寿命对研究发光机理十分重要, 但传统研究在概念和方法上存在两个差错: (1)概念上认为衰减等同于激发态数目的减少, 而忽视了衰减是发光强度的下降, 两者是不同的概念； (2)方法上基于激发态规律推导, 假设的边界条件不符合实际, 没有实验的支持。 同时, 传统方法对设备的要求很高, 且只限于光致发光。 为了纠正差错, 降低成本, 搭建了一套全新的电致发光衰减测量系统, 可用于所有可以周期激发的发光类型。 从能量转换原理出发, 采用周期激发, 用脉冲间隔时间作为时间尺度来度量发光衰减持续的时间, 通过脉冲间隔时间与发光寿命的对比, 相应地发光强度有不同的变化, 根据该现象简便地测量出发光寿命。 基于该原理搭建的发光衰减测量系统, 实验结果表明了发光强度随着激发频率, 先保持不变然后逐渐下降, 通过测量下折点即能够推算出发光衰减寿命, 而且还发现发光衰减寿命与初始发光强度呈正相关的关系。 认为发光寿命是发光强度的变化, 是区别于传统研究以激发态数目为研究对象的一大创新, 同时通过实验证明了发光寿命与初始亮度相关, 也拓展了对发光寿命的新认识。
发光衰减 发光寿命 电致发光 Luminescence decay Lifetime Electroluminescence 光谱学与光谱分析
2017, 37(7): 1993
1 通辽职业学院 生物化工系， 内蒙古 通辽028000
2 中国科学院半导体研究所 超晶格国家重点实验室， 北京100083
在5 K下，采用光致发光光谱和时间分辨光谱研究了不同单量子点的精细结构和对应发光光谱的偏振性、单激子/双激子发光光谱和相应发光动力学。给出InAs单量子点发光光谱所对应能级的精细结构及激子本征态的偏振特性。当精细结构能级劈裂为零时, 激子的本征态为简并的圆偏振态。而当精细结构能级劈裂大于零时,一般在几十到几百μeV,激子的本征态为非简并的线偏振态。相对于单激子发光寿命，激子-激子间的散射使单激子的复合发光寿命减小。
量子点精细结构光谱 激子本征态 激子发光寿命 QD fine-structure spectra exciton eigenstate exciton decay time
