自由团簇时间分辨发光谱的测量方法

    公开(公告)号:CN114112042A

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202111465235.4

    申请日:2021-12-03

    Applicant: 南京大学

    Inventor: 刘飞 蒋逸伦 韩民

    Abstract: 本发明公开了自由团簇时间分辨发光谱的测量方法,所述方法通过团簇源产生团簇束流,通过团簇离子光学聚焦系统形成沿系统轴线飞行的平行束流,经团簇质量选择器形成单一尺寸团簇束流,然后经离子加速系统使团簇进入以选定的速度自由飞行的空间,在飞行过程中通过激光照射窗口对团簇给予连续激光照射,并通过单光子探测器测量团簇发光强度。与现有技术相比,本发明的优点在于:实现了对单个团簇粒子发光的动态追踪测量,可以对大量的单团簇粒子发光信号进行长时间累积测量,克服了以往采用离子阱技术通过电磁场进行精细的三维定点约束所带来的操控复杂、实验困难,以及离子阱内样本数过少造成的发光信号微弱等问题,使测量条件和成本大为简化。

    横向飞行时间团簇质量选择器及其使用方法

    公开(公告)号:CN113990734A

    公开(公告)日:2022-01-28

    申请号:CN202111128715.1

    申请日:2021-09-26

    Applicant: 南京大学

    Inventor: 刘飞 韩民

    Abstract: 本发明公开了横向飞行时间团簇质量选择器及其使用方法,采用一对平行板电极取代目前通用的团簇飞行时间质量选择器中由团簇离子正向偏转区、自由飞行区、反向偏转区三组电极的复杂结构,使选择器结构大为简化。通过该选择器选择出的团簇质量与施加于平行板电极上的加减速脉冲电压幅度之间有简单的线性关系,因此,可以简单地通过调节脉冲电压幅值来选择团簇质量,使选择器的调试和操作直观且简单容易,质量分辨率恒定,标定迅速。通过合理地设定电压脉冲的时间逻辑,可以使团簇质量选择达到50%的高通过率。此外,其电场分布结构约束离子向轴线汇聚,与目前通用的团簇飞行时间质量选择器的导致离子发散的电场分布配置相比,更有利于束流品质的提高。

    筒状阴极非平衡磁控等离子体气体聚集团簇源及其使用方法

    公开(公告)号:CN109698112A

    公开(公告)日:2019-04-30

    申请号:CN201811569590.4

    申请日:2018-12-21

    Applicant: 南京大学

    Inventor: 刘飞 邵伟 韩民

    Abstract: 本发明公开了筒状阴极非平衡磁控等离子体气体聚集团簇源及其使用方法,所述团簇源包括筒状溅射靶组件和冷凝腔,二者之间相互连通。本发明运用筒状溅射靶及环形磁铁组使磁控溅射具有大的溅射面积,产生高产额的原子和离子;采用与溅射靶共轴的溅射气体充入筒形成惰性气体气流将溅射产物导向冷凝区,并在冷凝区被从缓冲气体充入筒侧壁流出的惰性气体进一步约束,使团簇的冷凝生长区被定义于一个确定的空间中,实现团簇的高效均匀生长;用冷凝区的约束磁铁形成非平衡磁场,约束电子形成高的等离子体密度,获得高的团簇离子比率。本发明可实现高强度与高离化度团簇与纳米粒子束流的产生。

    单一尺寸强流团簇脉冲束产生方法

    公开(公告)号:CN109862684A

    公开(公告)日:2019-06-07

    申请号:CN201811569589.1

    申请日:2018-12-21

    Applicant: 南京大学

    Inventor: 韩民 刘飞 邵伟

    Abstract: 本发明公开了单一尺寸强流团簇脉冲束产生方法,所述方法选择单一尺寸的团簇沉积于基座表面,基座保持低温并喷射氙气,形成团簇嵌埋于固态氙气膜中的团簇靶;脉冲激光照射团簇靶,释放单一尺寸强流团簇脉冲束。本发明所述方法能够在保证束流中团簇尺寸高度均一的情况下,实现极强的瞬时束流强度;本发明所述方法产生的团簇束的品质不受团簇先驱物材料性质的影响,是一种简单、普适、高稳定的脉冲团簇束,能够应用于所有常温下为固体的物质;本发明所述脉冲团簇束的形成中不含团簇成核生长的过程,因此可以在团簇源尺寸、脉冲频率和脉冲宽度的选择上具有更大的自由度,满足更多的应用需求。

    横向飞行时间团簇质量选择器及其使用方法

    公开(公告)号:CN113990734B

    公开(公告)日:2025-01-28

    申请号:CN202111128715.1

    申请日:2021-09-26

    Applicant: 南京大学

    Inventor: 刘飞 韩民

    Abstract: 本发明公开了横向飞行时间团簇质量选择器及其使用方法,采用一对平行板电极取代目前通用的团簇飞行时间质量选择器中由团簇离子正向偏转区、自由飞行区、反向偏转区三组电极的复杂结构,使选择器结构大为简化。通过该选择器选择出的团簇质量与施加于平行板电极上的加减速脉冲电压幅度之间有简单的线性关系,因此,可以简单地通过调节脉冲电压幅值来选择团簇质量,使选择器的调试和操作直观且简单容易,质量分辨率恒定,标定迅速。通过合理地设定电压脉冲的时间逻辑,可以使团簇质量选择达到50%的高通过率。此外,其电场分布结构约束离子向轴线汇聚,与目前通用的团簇飞行时间质量选择器的导致离子发散的电场分布配置相比,更有利于束流品质的提高。

    单一尺寸强流团簇脉冲束产生方法

    公开(公告)号:CN109862684B

    公开(公告)日:2020-07-10

    申请号:CN201811569589.1

    申请日:2018-12-21

    Applicant: 南京大学

    Inventor: 韩民 刘飞 邵伟

    Abstract: 本发明公开了单一尺寸强流团簇脉冲束产生方法,所述方法选择单一尺寸的团簇沉积于基座表面,基座保持低温并喷射氙气,形成团簇嵌埋于固态氙气膜中的团簇靶;脉冲激光照射团簇靶,释放单一尺寸强流团簇脉冲束。本发明所述方法能够在保证束流中团簇尺寸高度均一的情况下,实现极强的瞬时束流强度;本发明所述方法产生的团簇束的品质不受团簇先驱物材料性质的影响,是一种简单、普适、高稳定的脉冲团簇束,能够应用于所有常温下为固体的物质;本发明所述脉冲团簇束的形成中不含团簇成核生长的过程,因此可以在团簇源尺寸、脉冲频率和脉冲宽度的选择上具有更大的自由度,满足更多的应用需求。

    自由团簇时间分辨发光谱的测量方法

    公开(公告)号:CN114112042B

    公开(公告)日:2022-08-19

    申请号:CN202111465235.4

    申请日:2021-12-03

    Applicant: 南京大学

    Inventor: 刘飞 蒋逸伦 韩民

    Abstract: 本发明公开了自由团簇时间分辨发光谱的测量方法,所述方法通过团簇源产生团簇束流,通过团簇离子光学聚焦系统形成沿系统轴线飞行的平行束流,经团簇质量选择器形成单一尺寸团簇束流,然后经离子加速系统使团簇进入以选定的速度自由飞行的空间,在飞行过程中通过激光照射窗口对团簇给予连续激光照射,并通过单光子探测器测量团簇发光强度。与现有技术相比,本发明的优点在于:实现了对单个团簇粒子发光的动态追踪测量,可以对大量的单团簇粒子发光信号进行长时间累积测量,克服了以往采用离子阱技术通过电磁场进行精细的三维定点约束所带来的操控复杂、实验困难,以及离子阱内样本数过少造成的发光信号微弱等问题,使测量条件和成本大为简化。

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