发射光谱

摘要： 通过光谱拟合方法研究三频容性耦合氮等离子体中高频(high frequency,HF)、中频(intermediate frequency,IF)和低频(low frequency,LF)功率对氮分子(N_(2))和氮分子离子(N_(2)^(+))的转动温度(T_(r))与振动温度(T v)的影响。试验结果表明:由于等离子体的粒子密度升高,导致粒子间碰撞加剧且温度升高;N_(2)和N_(2)^(+)的T_(v)随HF功率的增加而上升的趋势非常明显,而随IF或LF功率的增加则基本不变或略有下降。由此可知,HF功率对N_(2)和N_(2)^(+)的T r影响最大,即对等离子体的加热最为明显,而LF功率的增加对等离子体的加热作用较小,IF居于两者之间。因此,HF功率有利于提高N_(2)和N_(2)^(+)的化学活性并有利于其分解,而IF和LF功率影响不大,甚至能一定程度上降低N_(2)和N_(2)^(+)的化学活性。

摘要： 该文通过实验模拟六氟化硫(SF_(6))气体绝缘电气设备的三种常见放电缺陷(电晕放电、火花放电以及沿面放电),并采用光谱仪检测上述放电缺陷下的200~1037nm波段范围内的发射光谱。结果表明,电晕放电的发射光谱主要由带状光谱(OH自由基谱带,SF_(6)和SF_(x)分子谱带)和微弱的F原子线状谱组成;火花放电的发射光谱在电晕放电的基础上新增了硫原子、硫离子和氟离子的线状光谱;沿面放电的发射光谱与火花放电的轮廓相似,但由于沿面故障模拟模型中引入了铜元素,因此发射光谱中出现了铜原子和铜离子的线状谱。最后,根据电晕放电、火花放电和沿面放电的光谱特性差异,定义了两个特征物理量:I_(ratio)和|I′_(nor)(323.371nm)|,设计相应的放电识别算法。该算法的正确率为94.33%,可有效地识别实验中的SF_(6)放电缺陷。

摘要： 氟氯酰(ClF_(3)O)是一种极强的氟化剂和氧化剂,极易与水和有机物发生爆炸性反应。目前关于氟氯酰与水以及有机物等物质的反应机理不多见,氟氯酰与水以及有机物等物质由反应物变成产物的过程有待研究。采用ICCD瞬态光谱测量系统,实时拍摄到无氧和有氧环境下氟氯酰和正癸烷反应的瞬态发射光谱;采用量子化学理论方法对氟氯酰和正癸烷的反应机理进行了探索研究,理论计算与试验结果相一致。瞬态发射光谱试验结果表明,在无氧环境下,氟氯酰和正癸烷反应会产生CH和C_(2)自由基,证实了无氧时氟氯酰确实能与正癸烷发生反应,显示出氟氯酰的高活性;在有氧环境下,则会产生OH,CH和C_(2)自由基。CH自由基强度最大的发射峰位于431.4nm,归属于A^(2)Δ-X^(2)П电子态之间的跃迁;C_(2)自由基强度最大的发射峰位于516.3nm,归属于A^(3)П_(g)-X^(3)П_(u)电子跃迁;OH自由基强度最大的发射峰位于309.5nm,归属于A^(2)Σ+-X^(2)П_(i)电子跃迁。量子化学理论计算结果表明,ClF_(3)O与正癸烷的反应始于ClF_(3)O中具有较多负电荷的F原子向正癸烷分子中间的H原子进攻生成HF,该引发反应活化能很低,并大量放热。在无氧环境下,氟氯酰与正癸烷可能发生氟代反应,反应产物为ClFO、HF和相应的氟代烷烃等。氟代烷烃可能会发生脱氢反应生成C_(10)H_(20)F,接着裂解为C_(4)H_(9)及氟代烯烃C_(6)H_(11)F;C_(4)H_(9)进一步分解为C_(2)H_(5)和C_(2)H_(4),最终形成CH和C_(2)自由基等。有氧环境下反应初始步骤与无氧条件下相同,当反应进行到一定程度,产生烷烃自由基之后,O_(2)参与反应,形成过氧自由基,过氧自由基继续分解,产生OH,CH和C_(2)自由基。在氧气参与下,反应过程中产生大量的OH自由基,加速反应的进程,宏观上表现为正癸烷被引发爆燃与燃烧。这些自由基和中间体对于揭示氟氯酰和正癸烷反应的微观机理具有重要的指示意义。氟氯酰和正癸烷的反应机理与试验结果均证实:小自由基CH、OH和C_(2)是氟氯酰与正癸烷反应过程中的重要中间产物,这对于认识氟氯酰与正癸烷反应的微观过程非常重要,也为氟氯酰的武器化应用奠定了一定的理论基础。

摘要： 基于尖端放电的原理,在2 g/L Na_(2)SO_(4)溶液中,以铂棒为阳极、针状铂电极为阴极,建立了一种液下阴极放电等离子体诊断装置。利用直流电源的电流和电压示数绘制了电流-电压特性曲线,光纤光谱仪测量了200~1 070 nm的发射光谱,普通相机拍摄了不同放电电压下的放电图斑。根据发射光谱数据,估算了电子温度、转动温度和电子密度,验证了局部热力学平衡状态。结果表明,放电过程中有OH、H、O和Na谱线产生;阴极铂针周围产生OH^(-),阳极铂棒周围产生H^(+);当放电电压从340 V升高到400 V时,OH、H和O的谱线强度逐渐升高,电子温度从2 653 K升高到4 599 K,转动温度从2 520 K升高到2 850 K,电子密度从2.427×10^(22) m^(-3)升高到3.044×10^(22) m^(-3);液下阴极放电等离子体处于局部热力学平衡。

摘要： 以微波表面波形式激励的大气压放电等离子体能够在远离发生器的区域产生高密度等离子体且无需波导约束电磁波传输,从而提高了实际应用中微波耦合等离子体的处理效率和可操作性。本文介绍了表面波等离子体源的装置结构及其放电机制。基于等离子体发射光谱,利用H_(α)谱线的斯塔克展宽法和谱线-连续谱比值法分别诊断了等离子体中电子密度和温度,研究了脉冲调制等离子体在放电过程中电子密度和温度随瞬时功率、调制频率和轴向位置的变化规律,以及氩原子谱线强度的时间演化,并讨论了对电子密度和温度的影响机制以及等离子体余辉过程中激发态氩原子的产生机制。结果表明,等离子体电子密度可达~10^(15) cm^(-3)且与局域微波耦合能量密度呈正相关,而电子温度受外部条件的影响相对较小,激发态氩原子主要由类似沙哈平衡过程控制。

摘要： 本文自行设计圆柱形真空管以产生可达几帕的低压环境,并在65 Pa空气和14 Pa的空气-CO_(2)混合气体直流放电中观测了管轴线上各点的发射光谱,并区分出其中最强的谱带系为N_(2)的第一正带系和第二正带系,进而利用第二正带系的相对强度计算了两种环境下氮气分子的振动温度沿放电管轴线的分布情况.

摘要： 大气压等离子体在生物医学领域有着巨大应用前景,等离子体引发的液相OH和H_(2)O_(2)具有重要的医学效应.明确等离子体工作参数与液相OH和H_(2)O_(2)生成之间的关系,进而实现液相OH和H_(2)O_(2)的调控,对于探明等离子体医学中关键作用机制具有重要的意义.笔者利用微秒脉冲直流高压等离子体射流作用去离子水,通过发射光谱研究不同工作参数(工作电压、脉冲宽度、脉冲频率以及工作气体组分)下等离子体射流关键气相激发态粒子的变化规律;采用荧光探针结合酶标仪测量了不同工作参数(工作电压、脉冲宽度、脉冲频率以及工作气体组分)下等离子体射流引发的液相OH和H_(2)O_(2)的绝对含量,并分析了它们之间的差异.结果表明:等离子体引发的液相OH可能主要是由高能粒子与水面的水分子反应生成的,气相OH溶解到水中的部分不是液相OH的主要来源;而液相H_(2)O_(2)则主要是由气相OH复合生成气相H_(2)O_(2)再溶解到水中形成的.

摘要： 基于气相色谱分离、低温等离子放电与发射光谱技术建立了同时测定COS和CS;的新方法。以介质阻挡放电(DBD)低温等离子体作为样品的发射光谱(OES)激发源,以DBD-OES微型发射光谱系统产生的384.94 nm特征光谱为检测信号,以电荷耦合检测器(CCD)采集信号;仪器检出限,COS 2.7μg·m^(-3),CS;1.8μg·m^(-3);精密度(重复性试验n=9),COS 5.8%(10μg·m^(-3)),CS;6.9%(2.5μg·m^(-3));环境大气加标回收率84.0%~92.7%。本方法灵敏快速,简便易行,可应用于同时测定COS和CS;的实验室和应急监测。

摘要： 本文建立了氮等离子体介质阻挡放电发生系统,利用发射光谱法探寻不同电压下氮等离子体发射光谱的变化规律。测得在不同放电形式下,N_(2)(C^(3)Пu-B^(3)Пg)、N_(2)(B^(3)Пg-AN^(+)_(2)Σ+u)、N^(+)_(2)(B^(2)Σ+u-X^(2)Σ+g)以及NO-γ(A^(2)Σ-X^(2)П)谱带系的产生规律,分析了其内在粒子反应形式,测出了N_(2)的第二正带337.1 nm谱线与N^(+)_(2)的第一负带391.4 nm谱线的辐照度在不同电压下的变化规律。

摘要： 在等离子体喷涂中,通常采用高温高压等离子惰性气体喷射粉末至金属表面,以此实现表面镀膜。喷涂等离子体的密度和温度是否恰当合理,通常通过惰性气体的发射光谱来诊断。文中采用相对论方法结合德拜屏蔽模型计算了等离子体喷涂中类氢氦离子发射光谱对应的跃迁能、跃迁概率和振子强度等光谱参数,分析了光谱参数随德拜屏蔽长度的变化规律,分别拟合出了跃迁能、跃迁概率和振子强度的对数与德拜屏蔽长度对数间的解析关系式,以期为氦等离子体喷涂中等离子体状态的诊断提供参考。

摘要： 微等离子体是被限制在一个有限空间范围内的等离子体,其作为一种新型激发源具有能耗低、体积小、价格低等优点,在发射光谱仪器的微型化发展中展现了巨大的应用潜力.该文介绍了近年来基于微等离子体激发源构建的发射光谱(OES)系统在分析化学领域中的新应用.目前,微等离子体OES系统不仅能够直接测定气相或液体中的分析物,还可与气相色谱(GC)、化学蒸气发生(CVG)、电热蒸发(ETV)、微电渗析(μED)、毛细管电泳(CE)等多种技术联用,极大地扩展了该系统的应用范围.而提高微等离子体本身的激发能力,选择合适的进样方式,有望使微等离子体OES系统的性能得到进一步的提升.同时,相关仪器设备的开发将为痕量元素的现场分析提供可靠的手段.

摘要： 电弧加热器是飞行器热防护系统地面考核试验的首选设备.电弧加热器在运行时,由于其电极工作在高温环境,普遍采用高压水进行冷却,试验中存在着由于电极烧穿漏水导致加热器严重烧损的风险.由于高温气流的恶劣环境,目前尚无有效监测手段.本文建立一套以氧原子(777.19nm)和氢原子Ha(656.28nm)发射谱线作为目标谱线的发射光谱监测系统,通过分析电弧加热器故障条件和正常运行下高温流场中的发射光谱特性,诊断某大功率高焓电弧加热器因烧蚀出现的电极漏水故障,并在考虑温度误差的前提下对该光谱测量系统测量灵敏度进行评估,获得了焓值18MJ/kg、16MJ/kg两次试验状态下的漏水探测极限:分别为1.85g/s～0.94g/s、2.12g/s～0.98g/s.本研究工作验证了发射光谱技术可作为一种准确、可靠、有效的电弧加热器漏水故障诊断手段,大大提高了大功率电弧加热器的运行安全性.

摘要： 利用光谱诊断系统对空气直流电弧等离子体的发射光谱进行了测量.以CuⅠ波长在510.5nm、515.3nm、521.8nm的三条谱线作为特征谱线,使用多谱线斜率法和Stark展宽法分别计算求得了等离子体的电子温度和电子密度,并得到了直流电弧等离子体电子温度的空间分布规律.结果表明,空气直流电弧等离子体温度范围约为6000～8000K,从阴极到阳极温度递减,最高温度出现在距离阴极1mm处,电子密度为6.379×1017/cm3.

摘要： 为了提高发射光谱检验微量泥土物证的灵敏度和区分率,缩小检材量.以卤化物为载体,通过卤化物的加成反应提高发射光谱分析灵敏度.正交实验确认和评价了方法的灵敏度、精密度和区分概率.提高了发射光谱分析灵敏度,较好地通过泥土中诸多的常见元素、微量元素的异同和含量的多少进行泥土的种属认定.方法所需检材少,再现性好,可用于案件中微量泥土物证的检验.

摘要： 天然酯绝缘油具有优异的电气绝缘性能,是油浸变压器和脉冲功率装置的良好绝缘介质.为了研究天然酯绝缘油在正极性纳秒脉冲电压下的绝缘特性,本文考察了针-针电极结构下针电极曲率、电极间距对天然酯绝缘油击穿电压的影响以及油中含水量、油温与天然酯绝缘油的击穿电压的关系.并利用发射光谱技术对天然酯绝缘油中放电进行光谱诊断.实验结果表明,天然酯绝缘油击穿电压随电极间距的增大而升高,且相同电极间距下天然酯绝缘油的击穿电压随电极曲率增大而减小.油温升高对天然酯绝缘油击穿电压影响不明显;随着含水量增加天然酯绝缘油、#25变压器油击穿电压均有所降低,但天然酯绝缘油击穿电压始终高于#25变压器油;天然酯绝缘油发射光谱诊断表明,C原子在击穿过程中表现活跃,光谱中观察到多条特征谱线,而H原子只发现了一条特征谱线.

摘要： 对大气压氮气微波等离子体余辉进行了发射光谱诊断，结果表明，气体温度沿轴向变化，定性地分析了余辉中的动力学过程，N2+的变化与振动态-振动态的泵浦效应有关，考察了Ar对余辉的影响。

摘要： 本文主要研究了大气压下辉光放电与电弧放电微等离子体对样品铁进行取样时的放电特性和光谱特性.实验结果表明,在相似的功率输入条件下,相比于辉光放电,电弧放电在样品表面溅射形成一个面积更大且更深的溅射坑,说明电弧放电具有更高的采样效率.比较性的研究了电弧放电和辉光放电的光学发射谱.实验结果表明,在电弧放电中,铁离子(Fell)的谱线相对强度高于氮气分子的谱线相对强度.相反,在直流辉光放电中,铁原子(Fel)的谱线的相对强度比氮气分子谱线的相对强度低,即使施加的平均放电功率比电弧放电更高.放电间隙对光谱的影响的实验结果表明,放电间隙对于两种放电模式的采样不是一个重要的影响因素.这些实验结果表明,脉冲电弧放电在金属光谱检测分析中是更有效的手段.

摘要： 文中通过对SF6/CF4混合气体在针板电极电场条件下,采用光谱测量法分析SF6气体含量为20％～80％、压强为0.1～0.3MPa及电极间距在4～10mm下的气体击穿等离子体导电通道的发射光谱.利用多谱线斜率法及Stark展宽法计算SF6/CF4混合气体完全击穿的等离子体通道中电子温度、电子数密度等参数,建立等离子体导电通道的电子温度、电子数密度与气体压强、电极间距的关系.研究表明:当电极间距为4mm时,随着混合气体压强的升高等离子体电子温度下降、电子数密度上升,ρSF6为80％时等离子体通道的电子温度由0.1MPa时的3.72×104K下降到0.3MPa时的1.99×104K,电子数密度由2.61×1017m-3增大到5.72×1017m-3;0.1MPa下电极间距在4mm时等离子体通道中电子温度随SF6气体含量的升高而上升,电子数密度呈下降趋势;电极间距在4～10mm时,ρSF6为20％时0.1MPa下等离子体通道中电子温度及电子数密度基本不变,电子温度约为2.35×104K,电子数密度约为3.22×1017m-3.

摘要： 采用固源分子束外延技术生长了GaAs/AlGaAs束缚态向连续态跃迁的太赫兹量子级联激光器有源区,基于半绝缘-等离子体波导工艺制作了太赫兹量子级联激光器.研究了激光器(腔面未镀高反射膜)的发射光谱和功率,获得了相应的输出特性:激射频率为2.93THz,连续波模式下,阈值电流密度最低为156A/cm2,最大光输出功率7.84mW,最高工作温度为62K.

摘要： 电子温度和电子密度是等离子体的关键参数,利用发射光谱的方法实现了对这两种参数的定量测量.试验中,等离子体为高压电源放电产生的Cu等离子体,放电电压3kv,等离子体环境压力200Pa.在利用精确的时序控制,实验采集到不同时刻的Cu等离子体在420～540nm波段的发射光谱谱带,在电子温度测量中,采用以下跃迁z4F09/2→e4D7/2(465.11nm)、m2Ds/2→4p2P03/2(510.55nm)、4p2P01/2-4d2D3/2(515.32nm)和4p2P03/2→4d2 Ds/2(521.82nm)对应的4根谱线,基于离子体局部热平衡(LTE)和光学薄的假设,通过Boltzmann绘图的方法计算得到.在电子密度测量中,通过共振双线510.55nm和515.32nm之一的Stark增宽计算得到.结果表明,本试验工况下的Cu等离子体的电子温度和电子密度分别在104K和1017/cm3的水平.且电子温度呈先下降后上升,最后下降的趋势.

摘要： 本发明涉及一种中阶梯光栅光谱仪、基于中阶梯光栅光谱仪的原子发射光谱仪、及原子发射光谱仪进行光谱测试的方法。本发明采用中阶梯光栅作为主色散元件；光源发出的光线经聚光镜聚焦在入射针孔，入射针孔出射光束经准直镜准直后入射到中阶梯光栅进行主色散，然后入射到交叉色散棱镜进行横向色散，交叉色散后经聚焦镜成像在CCD的像面上；通过改变交叉色散棱镜的入射角度，实现了200nm-900nm波段范围内的快速测量，具有宽波段、高分辨率、高灵敏度、低噪声、小体积的优点。实验结果表明本发明测试简便、灵敏度高、试样消耗量少、可实现宽波段多元素的快速测量。

摘要： 本发明公开一种基于激发光谱和发射光谱同时分离的FRET定量检测修正方法，属于FRET定量检测技术领域。该方法包括以下步骤：测量参照样本的激发发射光谱；将参照样本的激发发射光谱按照S

摘要： 本发明涉及一种中阶梯光栅光谱仪、基于中阶梯光栅光谱仪的原子发射光谱仪、及原子发射光谱仪进行光谱测试的方法。本发明采用中阶梯光栅作为主色散元件；光源发出的光线经聚光镜聚焦在入射针孔，入射针孔出射光束经准直镜准直后入射到中阶梯光栅进行主色散，然后入射到交叉色散棱镜进行横向色散，交叉色散后经聚焦镜成像在CCD的像面上；通过改变交叉色散棱镜的入射角度，实现了200nm-900nm波段范围内的快速测量，具有宽波段、高分辨率、高灵敏度、低噪声、小体积的优点。实验结果表明本发明测试简便、灵敏度高、试样消耗量少、可实现宽波段多元素的快速测量。

摘要： 本申请实施例公开了一种发射光谱采集装置、时间分辨光谱采集系统及方法，所述装置包括支撑架，准直单元，分光单元，第一光谱采集组件，所述第一收集透镜用于将第一光束聚焦耦合至第一光纤光谱仪，获得第一等离子体发射光谱；第二光谱采集组件，所述第二光谱采集组件用于将第二光束聚焦耦合至第二光纤光谱仪，获得第二等离子体发射光谱。在本申请实施例中，由于激光诱导击穿产生等离子体是一个瞬态过程，双光纤光谱仪时间差分采集，弥补了单个光纤光谱仪，在采集同一个等离子体的时间分辨光谱时时间门宽太大的问题，利用两个光纤光谱仪得到的等离子体光谱相减，可以间接地得到等离子体在微秒量级时间间隔下的时间分辨光谱。

摘要： 本发明公开了一种等离子体原子发射光谱仪的光谱采集系统，解决了现有技术光谱采集模块易污染，操作极为不便，重复性差，增加成本，降低效率的技术问题。本发明的等离子体原子发射光谱仪的光谱采集系统，其光谱采集系统由透镜组合构成，其依次包括平凹柱面反射镜、第一平凸柱面透镜、第二平凸柱面透镜、准直凸透镜和分光检测系统；等离子体原子发射光谱仪的等离子体原子发射区装置设于所述平凹柱面反射镜和第一平凸柱面透镜之间，使所述等离子体原子发射区装置产生的光谱光线经透镜组合收集进入到分光检测系统中；可广泛应用于光分析检测技术领域。

摘要： 本发明公开一种基于激发光谱和发射光谱同时分离的FRET定量检测修正方法，属于FRET定量检测技术领域。该方法包括以下步骤：测量参照样本的激发发射光谱；将参照样本的激发发射光谱按照S

摘要： 公开了一种等离子体光学发射光谱诊断用窗口。所述等离子体光学发射光谱诊断用窗口，其中，包括：外壳，在两侧具备第一腔室和第二腔室；安装开口，形成在所述第一腔室和所述第二腔室之间的所述外壳的一面，并与用于将来自等离子体腔室的等离子体光露出的开口相面对；观测窗开口，形成在所述安装开口的相反面的所述外壳的另一面，与所述安装开口形成同轴透射所述等离子体的光，并与所述光学发射光谱装置的受光部相连接；观测窗，位于所述外壳中的观测窗开口的内侧；卷绕机和复卷机，设置在所述第一腔室和所述第二腔室中的每一个；以及透明薄膜，被构成为覆盖所述外壳内所述安装开口的内侧的同时，从所述复卷机以卷对卷方式卷绕在所述卷绕机。

摘要： 本发明公开了一种发射光谱法专用石墨电极加工自动化车床，属于石墨加工机械领域，其特征在于：包括车床本体和上料伺服机构；所述的上料伺服机构包括料匣、气缸、上料架；碳棒在料匣内放置；所述的上料架包括固定架体和移动架体；所述的车床本体包括床身、主轴箱、工作台、数控装置和刀具；所述的刀具包括端孔钻、切槽刀具和透气孔钻，分别用来加工石墨电极的端面孔、侧面环形槽和透气孔。与现有技术相比较具有加工自动化程度高的特点。

摘要： 本发明属于检测方法技术领域，尤其涉及一种等离子发射光谱法检测金属正畸托槽中有害元素的方法。本发明针对现有技术中检测方法检测精度低，操作不够简便，不能为快速准确测定金属正畸托槽中的有害元素提供技术支撑的问题，提供一种等离子发射光谱法检测金属正畸托槽中有害元素的方法，包括将待测样品加入消解装置，消解液转移至容量瓶中超纯水定容，得到待测定溶液；配置标准溶液；建立得到标准曲线方程；利用等离子发射光谱仪测量待测定溶液，根据标准曲线方程和测得的化学信号强度计算得到待测定溶液中的各种金属元素的质量浓度。本发明提供的检测方法具有检出限低、精密度好、回收率高、操作简单等特点。

摘要： 一种原子发射光谱激发源及其原子发射光谱分析装置，含待测元素的样品蒸气与保护气分别进入原子发射光谱激发源(氩氢火焰中的尖端放电微等离子体)，产生的原子发射光谱信号经光谱检测器检测。该激发源又由尖端放电和氩氢火焰两部分组成，二者同轴、上下串联放置：尖端放电部分为一对尖端电极对称设置在陶瓷固定座两侧，并在侧面开有光谱检测窗口；氩氢火焰部分为：外石英管固定在底座圆上，内外石英管同轴设置，内石英管上大下小，下段在底座中心孔上，底部开口作为工作载气及样品蒸气入口，外石英管上有保护气入口。本发明具有原子化/激发效率高、灵敏度高、抗干扰能力强(样品水分与基体干扰小)、稳定性好、功耗低等特点。