【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于離子光譜測量，具體涉及一種應用于離子熒光波長測量的高精度?？萄b置，還涉及一種應用于離子熒光波長測量的高精度?？谭椒ā?/p>
技術介紹
1、光譜測量在科學和技術的多個領域具有重要意義，如光譜測量提供了研究物質內部結構的手段，例如電子能級、分子振動和旋轉狀態等，通過光譜分析，可以了解原子和分子的能量結構和躍遷，揭示物質的物理性質；光譜測量在量子力學中用于驗證基本物理定律和量子現象，如量子態躍遷以及光與物質的相互作用。通過精確的光譜測量，可以檢驗現有理論，推動新物理的探索；光譜測量可以通過分析物質發射或吸收的光來識別其組成。每種元素或分子都有其獨特的光譜“指紋”，通過分析這些指紋，可以確定樣品中的元素或分子種類。
2、目前針對各種材料的原子、離子等的光譜數據庫隨著科技的發展已經得到不斷的完善，尤其是惰性氣體原子及單價離子的躍遷波長數據都有非常高的精度，普遍到達皮米甚至飛米的精度，但部分原子、離子的光譜數據仍缺乏或精度過低，這尤其體現在高價態的離子光譜中，目前美國國家標準與技術研究院的原子光譜數據庫作為世界上光譜數據最齊全的庫，仍然缺乏大部分高價離子的光譜數據，而這些高價離子的光譜數據對于揭示物質材料的物理性質，以及用于開展量子信息、量子計算機、量子時間標準等未來應用都具有及其重要的意義。
3、近些年來，伴隨著離子囚禁和各種價態離子制備技術的不斷完善，各類離子光譜測量已得到廣泛關注，并在科研及材料檢測等領域得到發展和應用。
4、對于離子光譜測量，目前主流的方法是采用光譜儀直接收集和測量離子發出
技術實現思路
1、本專利技術為解決上述問題或缺陷，解決目前主流方法上?？桃资苄？虩粑恢糜绊懀苄？虩舫錾涔庾V線選擇影響而限制校刻精度的問題，提供一種應用于離子熒光波長測量的高精度校刻裝置，還提一種應用于離子熒光波長測量的高精度?？谭椒?。
2、本專利技術具體通過以下技術方案來具體實現上述目的：
3、一種應用于離子熒光波長測量的高精度?？萄b置，包括離子阱，當采集離子熒光光譜的圖片時，離子阱中注入離子團，離子團發出的離子熒光依次經過第一透鏡組的透射、漫散射片的漫散射、濾光狹縫的衍射、第二透鏡組的透射和光譜儀狹縫的衍射后，進入光柵光譜儀，光柵光譜儀輸出的離子熒光的衍射光輸入至emccd相機；
4、當采集校刻燈出射光光譜的圖片時，第一透鏡組和濾光狹縫之間設置反射鏡，?？虩舭l出的?？虩舫錾涔饨涍^反射鏡反射后，依次經過漫散射片的漫散射、濾光狹縫的衍射、第二透鏡組的透射和光譜儀狹縫的衍射后進入光柵光譜儀，光柵光譜儀輸出的?？虩舫錾涔獾难苌涔馊肷渲羍mccd相機；
5、漫散射片位于濾光狹縫上靠近第一透鏡組的一面；
6、離子阱中注入離子團為惰性氣體離子或待測離子。
7、一種應用于離子熒光波長測量的高精度?？谭椒?，利用如上所述一種應用于離子熒光波長測量的高精度校刻裝置，包括以下步驟：
8、步驟1、搭建一種應用于離子熒光波長測量的高精度?？萄b置；
9、步驟2、離子阱中注入惰性氣體離子，利用emccd相機分別采集惰性氣體離子熒光光譜的圖片以及校刻燈出射光光譜的圖片；基于惰性氣體離子熒光光譜的圖片獲取每條惰性氣體離子熒光譜線的位置坐標；基于?？虩舫錾涔夤庾V的圖片獲取每條校刻燈出射光譜線的位置坐標以及對應的?？虩舫錾涔庾V線波長；
10、步驟3、依據設定的校刻燈輔助?？套V線數目，選取多條校刻燈出射光譜線作為?？虩糨o助校刻譜線；
11、?？虩糨o助?？套V線滿足：將?？虩糨o助校刻譜線的位置坐標以及對應的?？虩舫錾涔庾V線波長組成的數據對進行二維的多項式擬合得到校刻多項式，惰性氣體離子熒光譜線的位置坐標輸入?？潭囗検将@得惰性氣體離子熒光譜線對應的擬合惰性氣體離子熒光波長，所有惰性氣體離子熒光譜線中有設定比例的惰性氣體離子熒光譜線對應的擬合惰性氣體離子熒光波長與nist數據庫中惰性氣體離子熒光波長推薦值符合；
12、將擬合惰性氣體離子熒光波長與nist數據庫中惰性氣體離子熒光波長推薦值符合的惰性氣體離子熒光譜線作為惰性氣體離子輔助?？虩晒庾V線；
13、步驟4、將離子阱中的惰性氣體離子換成待測離子，emccd相機采集待測離子熒光光譜的圖片，利用步驟3中校刻燈輔助校刻譜線或利用惰性氣體離子輔助校刻熒光譜線或利用校刻燈輔助校刻譜線與惰性氣體離子輔助校刻熒光譜線，獲得待測離子熒光光譜中各條待測離子熒光譜線對應的待測離子熒光波長測量值。
14、如上所述步驟1包括如下步驟：
15、步驟1.1、使激光器發出的一束激光依次穿過離子阱的中心、濾光狹縫以及光譜儀狹縫進入光柵光譜儀，光柵光譜儀輸出的激光輸入至emccd相機；
16、激光器保持開啟，在離子阱和濾光狹縫之間放入第一透鏡組，在濾光狹縫和光譜儀狹縫之間放置第二透鏡組；放入第一透鏡組和第二透鏡組的過程中，均保證激光到達emccd相機的相同位置；
17、步驟1.2、將濾光狹縫的縫隙寬度調大，直至從濾光狹縫僅出射激光的0級光，通過emccd相機觀測離子阱的中心的成像與濾光狹縫的成像是否重合，如果離子阱的中心的成像與濾光狹縫的成像沒有重合，則返回步驟1.1；若離子阱的中心的成像與濾光狹縫的成像重合，則將濾光狹縫的縫隙寬度減小至設定縫隙寬度，使濾光狹縫出射激光的±1級光；然后轉動光柵光譜儀中的光柵，使emccd相機探測光柵的+1級光或者-1級光，關閉激光器；
18、步驟1.3、在第一透鏡組與濾光狹縫之間放置反射鏡，在第一透鏡組到濾光狹縫的光路的軸線的垂直方向放置?？虩?，并使校刻燈發出的?？虩舫錾涔饨浄瓷溏R反射后到達濾光狹縫，在濾光狹縫靠近反射鏡的一面放置漫散射片。
19、如上所述步驟2具體包括如下步驟：
20、步驟2.1、離子阱中注入惰性氣體離子，將反射鏡從第一透鏡組與濾光狹縫之間移開，emccd相機采集惰性氣體離子熒光光譜的圖片；
21、將反射鏡移至第一透鏡組與濾光狹縫之間，使惰性氣體離子發出的惰性氣體離子熒光被擋住，?？虩舻男？虩舫錾涔饨涍^反射鏡反射后，入射至光柵光譜儀，emccd相機采集?？虩舫錾涔夤庾V的圖片；
22、基于惰性氣體離子熒光光譜的圖片獲取每條惰性氣體離子熒光譜線的位置坐標；基于?？虩舫錾涔夤庾V的圖片和獲取每條校刻燈出射光本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種應用于離子熒光波長測量的高精度?？萄b置，包括離子阱（2），其特征在于，當采集離子熒光光譜的圖片時，離子阱（2）中注入離子團，離子團發出的離子熒光依次經過第一透鏡組（3）的透射、漫散射片（6）的漫散射、濾光狹縫（7）的衍射、第二透鏡組（8）的透射和光譜儀狹縫（10）的衍射后，進入光柵光譜儀（9），光柵光譜儀（9）輸出的離子熒光的衍射光輸入至EMCCD相機（11）；
2.一種應用于離子熒光波長測量的高精度?？谭椒?，利用權利要求1所述一種應用于離子熒光波長測量的高精度校刻裝置，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述一種應用于離子熒光波長測量的高精度校刻方法，其特征在于，所述步驟1包括如下步驟：
4.根據權利要求2所述一種應用于離子熒光波長測量的高精度?？谭椒ǎ涮卣髟谟?，所述步驟2具體包括如下步驟：
5.根據權利要求3所述一種應用于離子熒光波長測量的高精度?？谭椒?，其特征在于，所述步驟3包括如下步驟：
6.根據權利要求5所述一種應用于離子熒光波長測量的高精度校刻方法，其特征在于，所述步驟3.3.2中，異常的
7.根據權利要求5所述一種應用于離子熒光波長測量的高精度?？谭椒?，其特征在于，所述步驟4包括如下步驟：
8.根據權利要求5所述一種應用于離子熒光波長測量的高精度校刻方法，其特征在于，所述步驟4包括如下步驟：
9.根據權利要求8所述一種應用于離子熒光波長測量的高精度?？谭椒ǎ涮卣髟谟冢襟E2.1和步驟4.1中所述反射鏡（4）在第一透鏡組（3）與濾光狹縫（7）之間往復多次被移出和移入，EMCCD相機（11）對應多次交替采集離子熒光譜線的圖片和?？虩舫錾涔夤庾V的圖片；將所有離子熒光光譜的圖片中相同位置坐標的離子熒光譜線的信號計數累加或者取平均值，得到處理后的離子熒光光譜的圖片；并且將所有校刻燈出射光光譜的圖片中相同位置坐標的校刻燈出射光譜線的信號計數累加或者取平均值，得到處理后的?？虩舫錾涔夤庾V的圖片；從處理后的離子熒光光譜的圖片中提取每條離子熒光譜線的位置坐標，從處理后的校刻燈出射光光譜的圖片中提取每條?？虩舫錾涔庾V線的位置坐標；
10.根據權利要求2所述一種應用于離子熒光波長測量的高精度?？谭椒ǎ涮卣髟谟冢€包括如下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種應用于離子熒光波長測量的高精度?？萄b置，包括離子阱（2），其特征在于，當采集離子熒光光譜的圖片時，離子阱（2）中注入離子團，離子團發出的離子熒光依次經過第一透鏡組（3）的透射、漫散射片（6）的漫散射、濾光狹縫（7）的衍射、第二透鏡組（8）的透射和光譜儀狹縫（10）的衍射后，進入光柵光譜儀（9），光柵光譜儀（9）輸出的離子熒光的衍射光輸入至emccd相機（11）；
2.一種應用于離子熒光波長測量的高精度校刻方法，利用權利要求1所述一種應用于離子熒光波長測量的高精度?？萄b置，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述一種應用于離子熒光波長測量的高精度?？谭椒ǎ涮卣髟谟?，所述步驟1包括如下步驟：
4.根據權利要求2所述一種應用于離子熒光波長測量的高精度?？谭椒?，其特征在于，所述步驟2具體包括如下步驟：
5.根據權利要求3所述一種應用于離子熒光波長測量的高精度?？谭椒?，其特征在于，所述步驟3包括如下步驟：
6.根據權利要求5所述一種應用于離子熒光波長測量的高精度?？谭椒ǎ涮卣髟谟?，所述步驟3.3.2中，異常的?？虩舫錾涔庾V...
【專利技術屬性】
技術研發人員：管樺，陳邵龍，周志強，張國盛，黃垚，高克林，
申請(專利權)人：中國科學院精密測量科學與技術創新研究院，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。