1 南京大学 产业技术研究苏州总院, 江苏 苏州 215000
2 南京大学 金陵学院, 南京 210094
3 上海航天电子技术研究所, 上海 201109
4 上海航天控制技术研究所, 上海 201109
光敏晶体管是空间飞行器光电编码器中的重要组成部分, 对空间高能质子引起的位移损伤效应较为敏感。文章通过试验获得了光敏管的核心参数输出电流与质子能量、位移损伤剂量、工作状态、屏蔽材料的关系。在50、60、70、92 MeV四种能量的质子辐照下, 器件输出电流及光电转换效率最大下降80%。晶体管内部光敏二极管初始光电流的下降和晶体管电流增益的下降共同作用造成了输出电流随位移损伤剂量的增加不断衰减。不锈钢和三明治屏蔽结构对60 MeV能量质子几乎没有遮挡效果。通过提高输入光照强度, 增大初始光电流, 可以降低位移损伤效应的影响。另外, 采用PIN型光电二极管, 增大耗尽区面积, 也是可行的加固方法之一。
光敏晶体管 高能质子 位移损伤效应 非电离能损 phototransistor high energy proton displacement damage effect non-ionizing energy loss
1 西南科技大学 极端条件物质特性联合实验室，四川 绵阳 621010
2 西南科技大学 数理学院，四川 绵阳 621010
3 陆军勤务学院 教研保障中心，重庆 401331
为分析和改善激光诱导击穿光谱技术（LIBS）在定量分析土壤和大米中镉（Cd）元素含量时基体效应对分析结果的影响，以Cd Ⅱ 226.502 nm谱线为分析对象，对比研究了基体种类、KCl质量分数和激发方式等对Cd Ⅱ 226.502 nm谱线强度和定量分析结果的影响规律。研究结果表明：基体主成分的化学形态和电离能是产生基体效应的主要因素，KCl作为添加剂能明显改善大米中Cd Ⅱ 226.502 nm的谱线强度，光电双脉冲激发能显著增强基体中Cd Ⅱ 226.502 nm的谱线强度、稳定性并提高信噪比。与单激光脉冲激发方式相比，在光电双脉冲激发下，SiO2、土壤和大米三种基体中Cd Ⅱ 226.502 nm的检测下限分别从372、332和2874 mg·kg−1降低到42、72和37 mg·kg−1。
基体效应 化学键 电离能 原子化 等离子体参数 matrix effect chemical bond ionization energy atomization plasma parameter 强激光与粒子束
2023, 35(11): 111004
1 中国科学技术大学, 合肥微尺度物质科学国家研究中心, 化学物理系, 安徽 合肥 230026
2 中国计量科学研究院, 北京 100013
应用密度泛函理论对 BCl+3 离子 C2?A''2 态的电子能谱进行了深入研究。在 aug-cc-pvtz 基组下, 分别使用 PBE0、ωB97XD、M06-2X 三种泛函优化了中性 BCl3 分子、BCl+3 离子基态 X2?A2' 以及 C2?A''2 态的分子结构, 并计算了相应振动频率和电离过程 BCl3(X1A1)→BCl+3(C2?A''2) 跃迁的 Franck-Condon 因子, 从而得到了该跃迁对应的拟合电子能谱。通过与已有的高分辨实验电子能谱对比, 实现了 BCl+3 离子 C2?A'me2 态实验光谱的高精度光谱拟合, 进而对实验振动序列做了清晰可靠的归属, 得到 BCl+3 离子 C2?A''2 态的绝热电离 能 AIE、垂直电离能 VIE 分别为 (14.298±0.028) eV、 (14.405±0.028) eV, 从而修正了已报道电离能的错误数据。
光谱学 电离能 密度泛函理论 光电离 电子激发态 spectroscopy ionization energy density functional theory photoionization electronically excited state
中国科学技术大学国家同步辐射实验室, 安徽 合肥 230029
利用真空紫外同步辐射、反射式飞行时间质谱(PI-TOF-MS)和量子化学计算方法研究了气相羟基丙酮(HA)的光电离解离通道。通过测定9.5～15.5 eV光子能量下的 光电离效率(PIE)曲线获得了HA的电离能(IE)(9.78±0.06 eV)以及主要碎片离子(C3H5O+2, C3H5O+, C2H5O+, C2H4O+, CH3CO+, CH2OH+, COH+, C2H3+和CH3+)的出现势(AEs)。使用G3B3//B3LYP/6-311++G(d, p)组合方法进行量化计算, 得到了与该分子解离过程中相关的反应物、过渡态、中间体及产物的最优结构和单点能。 根据实验测得的离子出现势并结合量化计算,分析了羟基丙酮的光电离解离通道及机理。研究结果表明结构重排及分子离子内部氢原子转移在羟基丙酮的光电离解离的 过程中起到非常重要的作用。
光谱学 羟基丙酮 光电离质谱 光电离解离 电离能 出现势 spectroscopy hydroxyacetone photoionization mass spectroscopy dissociative photoionization ionization energy appearance potential
1 天水师范学院 物理系, 甘肃 天水 741001
2 商丘师范学院 物理系, 河南 商丘 476000
在多组态Dirac-Fock相对论理论框架下, 研究了入射光子能量为54 eV时Na原子2p63p激发态2p的光电离过程. 结果表明: 相对论效应对原子光电离过程有非常明显的影响; 虽然相对论效应对相应电离能的影响有限, 但可使光电子的强度分布产生实质性变化, 从而使两激发态2p63p(2P1/2,3/2)的光电子谱的结构完全不同; 而在非相对论极限下, 两初态2p63p(2P1/2,3/2)的光电子谱几乎完全相同. 该研究可为获得有关激发态光电离过程的相对论效应信息提供一种方法.
光电离 相对论效应 截面 光电子谱 电离能 Photoionization Relativistic effect Cross section Photoelectron spectrum Threshold
1 昆明理工大学分析测试研究中心, 云南 昆明 650093
2 昆明理工大学化学工程学院, 云南 昆明 650093
3 吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室, 吉林 长春 130023
为了设计发光效率高，空穴传输能力好，同时电子和空穴传输平衡性好的蓝光材料，用吡咯、噻吩、呋喃、咪唑、噁唑代替烯醇式氧化荧光素中苯并噻唑部分的噻唑环，设计了一系列氧化荧光素相似物。用密度泛函理论和含时密度泛函理论方法对这些化合物进行了一系列光电性质的研究。计算结果表明，吡咯、噻吩、呋喃和咪唑基团的引入改善了这类物质的空穴传输能力。通过比较空穴和电子重组能发现，这些化合物的空穴和电子注入的平衡性很好。烯醇式吡咯基氧化荧光素(EIN)、烯醇式噻吩基氧化荧光素(ETH)、烯醇式呋喃基氧化荧光素(EFU)、烯醇式咪唑基氧化荧光素(EIM)、烯醇式噁唑基氧化荧光素(EOX)均可作为蓝光材料。
光谱学 蓝光材料 密度泛函理论 电离能和电子亲和势 重组能
研究了1.3μm超辐射发光二极管(SLD)在γ辐照、质子辐照条件下性能参数的退化情况, 并利用Srim软件计算了器件的非电离能损, 引入位移损伤剂量的概念, 给出了器件功率衰减与位移损伤剂量的函数关系, 对SLD器件在质子辐射条件下的功率衰退做出定量预测。
超辐射发光二极管 非电离能损 位移损伤剂量 SLD NIEL displacement damage dose
云南师范大学物理与电子信息学院， 云南 昆明 650092
采用混合密度泛函理论中的B3LYP方法，并结合6-31G(d)、6-31G(df,p)、6-31+G(d)和6-311+G(2d,2p) 四种基组，首次系统地计算了蛋氨酸在空气、四氯化碳、四氢呋喃、水和模拟蛋白质环境中的几何结构、电离能和红外光谱。 研究结果表明，在不同的基组和介质环境下，蛋氨酸的几何参数与晶体结构实验参数相比，其键长和键角的差值分别小于0.0271?和 5.32；但二面角相差12.04??122.11?；在同一计算方法下，介质的介电常数越高， 分子的单点能越低，电离能也越小，对应的主要振动频率随之减小，强度增大；蛋氨酸的电离能比组氨酸的计算结果高0.33eV ? 0.56eV。所有数据均显示，较高基组下的计算结果更接近实验值。该研究为深入探索叶绿素与蛋氨 酸配位后在光反应中心中的功能与作用提供了理论参考依据。
蛋氨酸 红外光谱 电离能 密度泛函理论 methionine infrared spectrum ionization energy density functional theory (DFT)
云南师范大学物理与电子信息学院, 云南 昆明650092
采用混合密度泛涵理论中的B3LYP方法, 结合4种基组6-31G(d), 6-31G(df, p), 6-31+G(d)和6-311+G(2d, 2p), 系统计算了光合反应中心叶绿素的配位体-组氨酸在空气、 四碌化碳、 四氢呋喃、 水和蛋白质模拟环境中的几何结构、 电离能、 红外光谱及同位素标记谱。 计算及分析结果表明: 组氨酸分子的几何参数在不同计算基组和介质中略有不同, 且C2—N3, N3—C4的键长在空气中最大; 同一介质中, 增大计算基组和采用扩散函数, 均使计算的单点势能和振动频率降低, 电离能增加, 对应光谱强度增高; 而同一计算方法下, 介质的电介常数越高, 分子的单点势能越低, 电离能越小, 对应的振动频率减小强度增加; 另外, 电离能和主要特征峰位及其15N和13C标记谱的计算结果与文献中的实验结果相吻合。 所有计算均显示, 高基组和施加扩散函数的计算结果与实验更接近。 该研究为深入探索叶绿素与组氨酸配位后在光合反应中心的功能与振动光谱特性提供理论参考依据。
组氨酸 电离能 红外光谱 密度泛涵理论 基组 Histidine Ionization energy Infrared spectrum Density functional theory Basis set 光谱学与光谱分析
2010, 30(5): 1192
1 西华大学物理实验中心,成都,610039
2 四川大学原子与分子物理研究所,成都,610065
3 中国工程物理研究院,绵阳,621900
用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法在6-311++g(d,p)水平上对Al2Hx(x=1～3)分子团簇的几何构型、电子结构、振动频率、垂直电离能和垂直电子亲和能等性质进行了理论研究.通过对基态结构的几何参数分析发现,它们的基态结构趋于对称性较高的构型.它们的基态结构为:Al2H(2A1)C2V,Al2H2(1Ag)D2h和Al2H3(2A′1)D3h.对基态结构的垂直电离能讨论表明,氢原子数从1增加到3,其气态分子越来越稳定.
分子团簇 原子化能 垂直电离能 垂直电子亲和能 Al2Hx(x=1～3) 原子与分子物理学报
2006, 23(3): 470
