(5)基体干扰小。在原子吸收光谱分析中,经常会遇到形成稳定化合物的干扰,在ICP光谱分析中可以忽略,电离干扰不明显,可以用一套标准溶液来分析各种样品溶液。(6)多元素可以同时测定,样品中的主要成分、次要成分和微量成分可以同时测定。(7)可测量的元素有很多种(约80种)。目前,电感耦合等离子体原子发射光谱法已成为同时测定多种无机元素的有力工具.该方法在我们的实验中主要是用于测定晶体中掺杂元素的含量,采用的等离子体发射光谱仪型号为Advantage(美国Thermol公司)。样品为少量晶体研磨成尽可能细的粉末,测定元素含量时需将样品溶解配成溶液。计算晶体中掺杂离子的分凝系数,取样位置一般位于籽晶与晶体相接处以下,靠近晶体顶部的部分。Tm:YAP晶体的常温荧光谱及荧光寿命实验。江苏TmYAP方法
我们对不同浓度Tm:YAP样品1.94mm处寿命进行了测试,归一化衰减曲线如图4-12所示,在1-5at%浓度范围内,衰减曲线无明显变化趋势,而15at%浓度衰减曲线下降明显变抖由于交叉弛豫作用,Tm3+ 3F4能级一般不为指数衰减,我们采用公式:对衰减曲线进行了拟合,拟合结果如表4-4所示。图4-13更清楚表示了Tm3+ 3F4能级寿命与浓度关系,在4at%浓度之**F4能级寿命总体趋势增加,而4at%浓度之后,3F4能级寿命迅速下降,这与前面荧光光谱的分析一致。四川TmYAP方法Tm:YAP晶体荧光谱及荧光寿命的温度依赖特性多少?
20世纪80年代,随着商用二极管的发展,人们开始寻找适合二极管泵浦的激光基板。斯通曼R C用钛宝石激光器泵浦Tm:YAG获得连续可调谐激光输出[15]后,tm3360 YAG在785nm处的强吸收与大功率激光二极管的发射波长相匹配引起了***关注。在此基础上,发展了大量掺Tm3激光器和Tm3、Ho3共掺激光器。1997年,Honea报道了2mTm:YAG激光输出为115W[16]。2003年,美国航天局实现了600 mJ 温二极管泵浦的Tm,Ho:YLF激光器[17]。
1992年,斯通曼研发了一种2.01米腔内泵浦的Ho:YAG激光器,由二极管泵浦的Tm:YAG [18]产生,斜率效率为42%。该系统避免了Tm3和Ho3共掺激光器中Tm3和Ho3相互能量转移引起的上转换发光和反向能量转移过程,提高了量子效率,降低了增益对温度的敏感性,使Ho3 2m激光器能够实现高功率和大能量输出。2000年,Budni P A等人用二极管泵浦的Tm:YLF泵浦Ho:YAG,产生大于16W的2.09m激光输出[19]。2006年,So S等人用高能Tm:YLF激光器通过腔内侧泵浦的方式泵浦Ho:YAG,获得了14W的连续激光输出,估计比较大输出能量可以超过100W[20]。
到目前为止,2m激光器经历了近50年的发展,已经广泛应用于科学研究、医疗、***等领域。综上所述,目前2m激光主要通过以下方式实现:
1)掺Tm3固态激光器。掺Tm3固体激光器是2m波段**重要的固体激光器。Tm3离子在790nm附近的吸收与商用二极管的吸收匹配良好,2m波段激光输出对应3f4和3h6能级之间的跃迁,具有长荧光寿命的特点,由于Tm3离子的交叉弛豫,其量子效率接近200%,可以实现连续波高功率激光输出。Tm:YAG、Tm:LuAG、Tm:YAP、Tm:YLF/LuLF等。
2)掺Ho3固体激光器。掺Ho3固体激光器的2m波段激光输出对应Ho3的5i7-5i8stark能级跃迁,具有受激发射截面大(是Tm3的5倍以上)、激光上能级寿命长(有利于储能)、输出波长大于2m(更有利于中远红外非线性变频的应用)的特点,主要用于高峰值功率、高频脉冲激光输出。而掺Ho3激光晶体没有合适的LD泵浦源,激光输出往往是通过1.9m Tm3激光的共振泵浦实现的。 YAP晶体属正交晶系畸变钙钛矿结构?
1.1 Tm:YAP晶体的热导率由于Tm3+激光器是准三能级激光器,因而热学性质对其激光性能有较大影响,本实验中我们对1at%、3at%、4at%、5at%浓度b方向及4at%浓度a、b、c方向Tm:YAP晶体进行了热导率测试根据所测得热导率数值可得出以下结论:(1)1at% Tm:YAP热导率与报道纯YAP晶体热导率(11 W·m-1·K-1)接近,随着掺杂浓度增加,热导率明显降低,5at%浓度*有1at%一半多一点,因此高掺杂浓度Tm:YAP晶体将会增大泵浦阈值,并且不利于大能量激光输出的实现。(2)随温度升高热导率降低,当温度升高到150℃时热导率比室温下降低25%左右,在激光实验中必须对Tm:YAP激光晶体进行有效的冷却以提高激光效率。(3)Tm:YAP晶体b轴方向热导率略大于其它两个方向,三个方向热导率随温度变化一致。Tm:YAP晶体的热导率多少?四川TmYAP方法
Tm:YAP晶体主要应用在哪个领域?江苏TmYAP方法
***离子
激光工作物质通过***离子粒子数反转来实现激光操作。常用于活化离子的元素有:稀土金属离子(二价或三价);渡族金属离子;锕系金属离子。
(1)稀土金属离子。
稀土元素是门捷列夫元素周期表第三亚组的15种镧系元素,原子序数从57到71不等。从19世纪末开始,稀土元素被用于制造蒸汽灯罩、燧石和弧光灯碳棒等初级应用产品,现在广泛应用于彩电屏幕、三基色节能灯、绿色高能可充电电池、汽车尾气净化催化剂、计算机驱动器、核磁共振成像器、固态激光器、光纤通信和磁悬浮列车等高科技领域。
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