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超声喷流氩氢混合团簇特性研究

郭尔夫 韩纪锋 李永青 杨朝文 周荣

超声喷流氩氢混合团簇特性研究

郭尔夫, 韩纪锋, 李永青, 杨朝文, 周荣
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  • 利用瑞利散射方法研究了超声喷流Ar-CH4混合团簇和超声喷流Ar-H2混合团簇的特性. 通过测量不同混合比例和不同背压下所形成混合团簇的散射信号发现,当用Ar气和CH4的混合气体进行超声喷流时很容易形成Ar-CH4 混合团簇,当Ar气含量为50%时混合团簇尺度最大且大于相同气压下纯Ar团簇尺度和纯CH4团簇尺度. 实验发现,与纯H2团簇只能在低温条件下获得不同,常温下即可形成Ar-H2混合团簇,实现了常温下含氢团簇的获取,从而有效降低了制备成本. 在H2含量大于40% 时混合团簇开始形成并在60%时达到最大尺度. 含氢(氘)混合团簇在氢(氘)团簇的基础上引入了更重的异核Ar元素,在激光氘团簇聚变实验中它将进一步加速氘离子从而获得更高的能量,并具有更高的中子产额和聚变效率.
    • 基金项目: 教育部博士点新教师基金(批准号:20110181120002)和国家自然科学基金(批准号:11275133)资助的课题.
    [1]

    Last I, Jortner J 2001 Phys. Rev. Lett. 87 033401

    [2]

    Grillon G, Balcou P, Chambaret J P, Hulin D, Martino J, Moustaizis S, Notebaert L, Pittman M, Pussieux T, Rousse A, Rousseau J P, Sebban S, Sublemontier O, Schmidt M 2002 Phys. Rev. Lett. 89 065005

    [3]

    Hohenberger M, Symes D R, Madison K W, Sumeruk A, Dyer G, Edens A, Grigsby W, Hays G, Teichmann M, Ditmire T 2005 Phys. Rev. Lett. 95 195003

    [4]

    Han J F, Yang C W, Miao J W, Fu P T, Luo X B, Shi M G 2010 J. Appl. Phys. 108 064327

    [5]

    Liu M, Lu J F, Han J F, Li J, Luo X B, Miao J W, Shi M G, Yang C W 2009 Acta Phys. Sin. 58 6951 (in Chinese) [刘猛, 陆建峰, 韩纪峰, 李佳, 罗小兵, 缪竞威, 师勉恭, 杨朝文 2009 物理学报 58 6951]

    [6]

    Han J F, Yang C W, Miao J W, Lu J F, Liu M, Luo X B, Shi M G 2010 Eur. Phys. J. D 56 347

    [7]

    Han J F, Yang C W, Miao J W, Lu J F, Liu M, Luo X B, Shi M G 2010 Chin. Phys. Lett. 27 043601

    [8]

    Fu P T, Han J F, Mou Y H, Han D, Yang C W 2011 Acta Phys. Sin. 60 053602 (in Chinese) [付鹏涛, 韩纪锋, 牟艳红, 韩丹, 杨朝文 2011 物理学报 60 053602]

    [9]

    Hagena O F, Obert W 1972 J. Chem. Phys. 26 994

    [10]

    Hagena O F 1992 Rev. Sci. Instrum. 63 2374

  • [1]

    Last I, Jortner J 2001 Phys. Rev. Lett. 87 033401

    [2]

    Grillon G, Balcou P, Chambaret J P, Hulin D, Martino J, Moustaizis S, Notebaert L, Pittman M, Pussieux T, Rousse A, Rousseau J P, Sebban S, Sublemontier O, Schmidt M 2002 Phys. Rev. Lett. 89 065005

    [3]

    Hohenberger M, Symes D R, Madison K W, Sumeruk A, Dyer G, Edens A, Grigsby W, Hays G, Teichmann M, Ditmire T 2005 Phys. Rev. Lett. 95 195003

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    Liu M, Lu J F, Han J F, Li J, Luo X B, Miao J W, Shi M G, Yang C W 2009 Acta Phys. Sin. 58 6951 (in Chinese) [刘猛, 陆建峰, 韩纪峰, 李佳, 罗小兵, 缪竞威, 师勉恭, 杨朝文 2009 物理学报 58 6951]

    [6]

    Han J F, Yang C W, Miao J W, Lu J F, Liu M, Luo X B, Shi M G 2010 Eur. Phys. J. D 56 347

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    Han J F, Yang C W, Miao J W, Lu J F, Liu M, Luo X B, Shi M G 2010 Chin. Phys. Lett. 27 043601

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    Fu P T, Han J F, Mou Y H, Han D, Yang C W 2011 Acta Phys. Sin. 60 053602 (in Chinese) [付鹏涛, 韩纪锋, 牟艳红, 韩丹, 杨朝文 2011 物理学报 60 053602]

    [9]

    Hagena O F, Obert W 1972 J. Chem. Phys. 26 994

    [10]

    Hagena O F 1992 Rev. Sci. Instrum. 63 2374

  • [1] 付鹏涛, 韩纪锋, 牟艳红, 韩丹, 杨朝文. 瑞利散射法研究超声喷流二氧化碳团簇尺度轴向分布. 物理学报, 2011, 60(5): 053602. doi: 10.7498/aps.60.053602
    [2] 刘猛, 陆建峰, 韩纪峰, 李佳, 罗小兵, 缪竞威, 师勉恭, 杨朝文. 超声喷流Ar团簇生长演化过程及团簇尺寸轴向分布的实验研究. 物理学报, 2009, 58(10): 6951-6955. doi: 10.7498/aps.58.6951
    [3] 王红艳, 谌晓洪, 朱正和, 李喜波, 唐永建, 王朝阳. AunXm(n+m=4,X=Cu,Al,Y)混合小团簇的结构和稳定性研究. 物理学报, 2005, 54(8): 3565-3570. doi: 10.7498/aps.54.3565
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    [5] 赵家瑞, 李毅飞, 马景龙, 王进光, 黄开, 韩玉晶, 马勇, 闫文超, 李大章, 袁大伟, 李玉同, 张杰, 陈黎明. 常温下氙气以及氢氙混合气体形成的团簇的特性研究. 物理学报, 2015, 64(4): 042101. doi: 10.7498/aps.64.042101
    [6] 沈法华, 王忠纯, 孙东松, 薛向辉, 陈廷娣, 窦贤康, 舒志峰. 瑞利散射多普勒激光雷达风场反演方法. 物理学报, 2011, 60(6): 060704. doi: 10.7498/aps.60.060704
    [7] 任秀云, 田兆硕, 杨敏, 孙兰君, 付石友. 相干瑞利散射海水水下温度测量技术的理论研究. 物理学报, 2014, 63(8): 083302. doi: 10.7498/aps.63.083302
    [8] 寿 倩, 张海潮, 邓 莉, 刘叶新, 林位株. 四波混频与瑞利散射场的干涉现象. 物理学报, 2003, 52(4): 1019-1022. doi: 10.7498/aps.52.1019
    [9] 商景诚, 吴涛, 何兴道, 杨传音. 气体自发瑞利-布里渊散射的理论分析及压强反演. 物理学报, 2018, 67(3): 037801. doi: 10.7498/aps.67.20171672
    [10] 岳孝林, 王金东, 魏正军, 郭邦红, 刘颂豪. 一种新的单光源多波长双向量子密钥分发系统. 物理学报, 2012, 61(18): 184215. doi: 10.7498/aps.61.184215
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-12-16
  • 修回日期:  2014-01-09
  • 刊出日期:  2014-05-20

超声喷流氩氢混合团簇特性研究

  • 1. 四川大学物理科学与技术学院, 辐射物理及技术教育部重点实验室, 成都 610064
    基金项目: 

    教育部博士点新教师基金(批准号:20110181120002)和国家自然科学基金(批准号:11275133)资助的课题.

摘要: 利用瑞利散射方法研究了超声喷流Ar-CH4混合团簇和超声喷流Ar-H2混合团簇的特性. 通过测量不同混合比例和不同背压下所形成混合团簇的散射信号发现,当用Ar气和CH4的混合气体进行超声喷流时很容易形成Ar-CH4 混合团簇,当Ar气含量为50%时混合团簇尺度最大且大于相同气压下纯Ar团簇尺度和纯CH4团簇尺度. 实验发现,与纯H2团簇只能在低温条件下获得不同,常温下即可形成Ar-H2混合团簇,实现了常温下含氢团簇的获取,从而有效降低了制备成本. 在H2含量大于40% 时混合团簇开始形成并在60%时达到最大尺度. 含氢(氘)混合团簇在氢(氘)团簇的基础上引入了更重的异核Ar元素,在激光氘团簇聚变实验中它将进一步加速氘离子从而获得更高的能量,并具有更高的中子产额和聚变效率.

English Abstract

参考文献 (10)

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