2023年度国家自然科学基金“229Th核钟跃迁精密光谱及关键技术研究”项目
229Th核基态到同核异能态（229mTh态）的跃迁是目前唯一可通过激光技术研究的原子核跃迁。由于该跃迁对外场不敏感，且品质因子Q高达1019，因而基于该跃迁所研制的229Th核光钟频率不确定度有望超过10-19，成为新型的高精度时钟。229Th掺杂到晶体中不影响跃迁的主要特性，有望实现结构紧凑、简单的固体核光钟。通过精确测量核钟跃迁特性，还可为核物理研究提供高精度数据，并为重大基础物理问题研究提供新的平台。然而，目前229Th核钟跃迁频率测量误差还在5 THz，已实现的真空紫外光源的功率谱密度、相干度和频率控制精度都非常低，尚未实现该核钟跃迁的直接激发，这是研制核光钟的瓶颈。为推动解决核光钟研制的科学与技术问题，突破核光钟研制的技术瓶颈，国家自然科学基金委员会数学物理科学部设立“229Th核钟跃迁精密光谱及关键技术研究”专项项目，支持该领域研究。 一、科学目标 本专项项目围绕229Th核钟跃迁谱线探测、掺229Th晶体制备......阅读全文
锶原子光钟钟跃迁谱线探测中的程序控制（一）
任洁1, 刘辉1, 2, 卢本全1, 2, 常宏1, 张首刚1 摘要: 为了实现中国科学院国家授时中心研制的锶原子光晶格钟钟跃迁的自动化探测,设计了完整的自动控制系统。该系统主要由延迟精度与同步精度在μs 量级的时序控制系统和满足要求的激光频率扫描系统组成。两个控制系统均通过LabVI
锶原子光钟钟跃迁谱线探测中的程序控制（二）
3.2 磁场的时序控制磁场的控制涉及梯度磁场与诱导磁场的产生与控制两个方面。磁场与光场的时序控制有所区别，主要体现在磁场梯度的控制。在二级宽带冷却中，为了压缩冷原子团的大小，要将磁场梯度线性增大，需用相同形状的时序信号来进行触发和控制；但磁场在关断时会产生一个较大的自感电流，为了消耗该电流以保护磁场
X射线用于XRD物相和XRF元素定性分析的基本原理
根据元素的原子模型，原子核外电子在不同层之间发生跃迁时会释放出能量，这份能量以光电子的形式可以被捕捉到。而不同元素的核外电子跃迁时释放的能量是不同的，每个元素有自己的特征能量值。根据XRD XRF探测到的数值，可以进行分析，得出样品中各种元素的种类。里面应用到的物理原理，有玻尔原子模型，以及布拉格衍
X射线用于XRD物相和XRF元素定性分析的基本原理
根据元素的原子模型，原子核外电子在不同层之间发生跃迁时会释放出能量，这份能量以光电子的形式可以被捕捉到。而不同元素的核外电子跃迁时释放的能量是不同的，每个元素有自己的特征能量值。根据XRD XRF探测到的数值，可以进行分析，得出样品中各种元素的种类。里面应用到的物理原理，有玻尔原子模型，以及布拉格衍
X射线用于XRD物相和XRF元素定性分析的基本原理
根据元素的原子模型，原子核外电子在不同层之间发生跃迁时会释放出能量，这份能量以光电子的形式可以被捕捉到。而不同元素的核外电子跃迁时释放的能量是不同的，每个元素有自己的特征能量值。根据XRD XRF探测到的数值，可以进行分析，得出样品中各种元素的种类。里面应用到的物理原理，有玻尔原子模型，以及布拉格衍
关于俄歇电子能谱的跃迁介绍
俄歇电子能谱的跃迁，对于自由原子来说,围绕原子核运转的电子处于一些不连续的"轨道 ”上,这些 “ 轨道 ” 又组成K、L、M、N 等电子壳层。 我们用“ 能级 ”的概念来代表某一轨道上电子能量的大小。由于入射电子的激发，内层 电子被 电离， 留下一个空穴。 此时原子处于激发态， 不稳定。 较高能
核磁共振谱的原理
根据量子力学原理，与电子一样，原子核也具有自旋角动量，其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数I决定，原子核的自旋量子数I由如下法则确定： 1）中子数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数为0； 2）中子数加质子数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数（如，1/2, 3/2, 5/2)； 3）
简述核磁分析原理
核磁分析是指核磁共振波谱法（Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, NMR ）NMR是研究原子核对射频辐射(Radio-frequency Radiation)的吸收，它是对各种有机和无机物的成分、结构进行定性分析的最强有力的工具之一，有时亦可进行定量分
简析X射线衍射仪XRD的基本原理
X射线衍射仪XRD是利用X射线在晶体物质中的衍射效应进行物质结构分析的技术。每一种结晶物质，都有其特定的晶体结构，包括点阵类型、晶面间距等参数，用具有足够能量的X射线照射试样，试样中的物质受激发，会产生二次荧光X射线（标识X射线），晶体的晶面反射遵循布拉格定律。通过测定衍射角位置（峰位）可以进行
简析X射线衍射仪XRD的基本原理
X射线衍射仪XRD是利用X射线在晶体物质中的衍射效应进行物质结构分析的技术。每一种结晶物质，都有其特定的晶体结构，包括点阵类型、晶面间距等参数，用具有足够能量的X射线照射试样，试样中的物质受激发，会产生二次荧光X射线（标识X射线），晶体的晶面反射遵循布拉格定律。通过测定衍射角位置（峰位）可以进行化
关于核磁共振波谱仪的基本介绍
核磁共振波谱仪，是指研究原子核对射频辐射的吸收，是对各种有机和无机物的成分、结构进行定性分析的最强有力的工具之一，有时也可进行定量分析。其工作原理是在强磁场中，原子核发生能级分裂，当吸收外来电磁辐射时，将发生核能级的跃迁，即产生所谓NMR现象。当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同时，射频
原子吸收光谱的基本原理
原子吸收光谱的基本原理：原子吸收是指呈气态的原子对由同类原子辐射出的特征谱线所具有的吸收现象。原子吸收光谱仪的原理如下：仪器从光源辐射出具有待测元素特征谱线的光，通过试样蒸气时被蒸气中待测元素基态原子所吸收，由辐射特征谱线光被减弱的程度来测定试样中待测元素的含量。方法原理如下：原子吸收是指呈气态的原
晶体线缺陷的主要类型介绍
位错主要有两种：刃型位错和螺型位错。刃型位错其形式可以设想为：在一完整晶体，沿BCEF晶面横切一刀，从BCAD，将ABCD面上半部分，作用以压力δ，使之产生滑移，距离（柏氏矢量晶格常数或数倍）滑移面BCEF，滑移区ABCD，未滑移区ADEF，AD为已滑移区交界线—位错线。滑移上部多出半个原子面，就象
什么是谱线？
谱线是在均匀且连续的光谱上明亮或黑暗的线条,起因于光子在一个狭窄的频率范围内比附近的其他频率超过或缺乏。
γ跃迁几率
指单位时间内发生γ衰变的几率，是γ跃迁的又一重要性质。由多极辐射理论，可以得到电2L极辐射的跃迁几率λE(L)和磁2L极辐射的跃迁几率λM(L)的公式如下其中B(EL)和B(ML)分别是EL跃迁和ML 跃迁的约化跃迁几率，k是γ光子的波数，它与γ光子能量Eγ的关系是： 。由上面公式可见，跃迁能量越大
XRF检测定性原理的相关介绍
X射线荧光光谱分析是指试样中的元素受到足够能量的激发后发射出特征X射线(荧光)，根据特征X射线的波长及其强度进行定性、定量分析的方法。 众所周知，原子是由原子核和核外电子构成的，电子处在核外不同能级的壳层上，这些壳层自内向外依次称为K(n＝1)层，L(n＝2)层，M(n＝3)层……当用具有足够
X射线荧光光谱仪工作原理
2.1 X射线荧光的物理原理 X射线是电磁波谱中的某特定波长范围内的电磁波，其特性通常用能量（单位：千电子伏特，keV）和波长（单位nm）描述。 X射线荧光是原子内产生变化所致的现象。一个稳定的原子结构由原子核及核外电子组成。其核外电子都以各自特有的能量在各自的固定轨道上运行，内层电子（如K层）在足
为什么同一物质的吸收光谱的谱线比线状谱的谱线线少
物质能放出的光子的种类就较多由于吸收光谱往往是电子从单一的基态吸收能量跃迁到激发态形成，这样能物质吸收的光子的种类较少。而发射光谱则是由每一个较高激发态向所有的较低能级(包括基态)跃迁时形成，所以吸收光谱的谱线少于线状光谱的谱线
晶体线缺陷的定义和形成原因
实际晶体在结晶时，受到杂质，温度变化或振动产生的应力作用或晶体由于受到打击，切割等机械应力作用，使晶体内部质点排列变形，原子行列间相互滑移，不再符合理想晶体的有序排列，形成线状缺陷。位错直观定义：晶体中已滑移面与未滑移面的边界线。这种线缺陷又称位错，注意：位错不是一条几何线，而是一个有一定宽度的管道
原子核基态性质及滴线研究的理论预言取得进展
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517361.shtm近日，中国科学院近代物理研究所核物理中心科研人员与德国慕尼黑工业大学的合作者基于协变密度泛函理论在核结构方面的研究中取得进展。研究团队结合近年多个国际核物理理论研究组提出的新的协变密度
原子发射光谱的工作原理
原子发射光谱法（AES），是利用原子或离子在一定条件下受激而发射的特征光谱来研究物质化学组成的分析方法。根据激发机理不同，原子发射光谱有3种类型： ①原子的核外光学电子在受热能和电能激发而发射的光谱，通常所称的原子发射光谱法是指以电弧、电火花和电火焰（如ICP等）为激发光源来得到原子光谱的分析
夫琅和费谱线的发现
德国物理学家夫琅和费（1787～1826），也独立地采用了狭缝，在研究玻璃对各种颜色光发折射率时偶然发现了灯光光谱中的橙色双线； 1814年，发现太阳光谱中的许多暗线； 1822年，夫琅和费用钻石刻刀在玻璃上刻划细线的方法制成了衍射光栅。夫琅和费是第一位用衍射光栅测量波长的科学家，被誉为光谱
穆斯堡尔谱仪原理
穆斯堡尔效应：固体中的某些原子核有一定的几率能够无反冲地发射γ射线，而处于基态的原子核对前者发射的γ射线也有一定的几率能够无反冲地共振吸收。这种原子核无反冲地发射或共振吸收γ射线的现象就是穆斯堡尔效应。 穆斯堡尔谱：当γ射线通过一物体时，如果入射的γ光子的能量与物体中某些原子核的能级跃迁能量相
化工常见实验仪器及表征仪器原理动画
1.紫外分光光谱UV 分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁 谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化 提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息。物质分子吸收一定的波长的紫外光时，分子中的价电子从低能级跃迁到高能级而产生的吸收光谱较紫外光谱。紫
椭圆型晶体谱仪谱测量的解谱
描述了椭圆型晶体谱仪配X射线CCD相机的X射线谱测量系统(EBCS-XCCD),研究了CCD相机记录信号的解谱处理方法,推出了对实测原始谱曲线辨认或标识值的计算公式及激光等离子体辐射X射线在某一波长光谱强度的公式,使之应用在激光打靶产生的等离子体源辐射X射线谱的回推,辨认出了激光等离子体X射线源能谱
光栅光谱一级谱线和二级谱线关系
光栅光谱一级谱线和二级谱线关系是一级谱线靠近中央，二级谱线在外侧。二级谱线的分辨率是一级光谱的两倍。例如入射狭缝为25μm，出射狭缝宽度为88μm，其一级光谱的分辨率为0.0375nm，其二级光谱为0.0188nm。
“核时钟”的突破为超精确计时铺平道路
核时钟是一种通过测量原子核内微小的能量变化来计时的装置。这种时钟可以大大提高测量精度，并为基础物理学提供新见解。近日，科学家测量了导致稀有同位素钍-229原子核转移到更高能量状态的光的频率，即核时钟的“嘀嗒”声，发现其精度比之前最精确的时钟高出10万倍。该研究由美国实验天体物理联合研究所（JILA）
“核时钟”的突破为超精确计时铺平道路
核时钟是一种通过测量原子核内微小的能量变化来计时的装置。这种时钟可以大大提高测量精度，并为基础物理学提供新见解。近日，科学家测量了导致稀有同位素钍-229原子核转移到更高能量状态的光的频率，即核时钟的“嘀嗒”声，发现其精度比之前最精确的时钟高出10万倍。该研究由美国实验天体物理联合研究所（JIL
核磁共振波谱法简介和工作方式
核磁共振波谱法(Nuclear Magnetic Resonance，简写为NMR)是材料表征中*有用的一种仪器测试方法，它与紫外吸收光谱、红外吸收光谱、质谱被人们称为“四谱”，广泛应用于物理学、化学、生物、药学、医学、农业、环境、矿业、材料学等学科，是对各种有机和无机物的成分、结构进行定性分析的*
光谱分析仪的基本原理
一、原子光谱的产生 原子发射光谱分析是根据原子所发射的光谱来测定物质的化学组分的。不同物质由不同元素的原子所组成，而原子都包含着一个结构紧密的原子核，核外围绕着不断运动的电子 。每个电子处于一定的能级上，具有一定的能量。在正常的情况下，原子处于稳定状态，它的能量是最低的，这种状态称为基态。但当