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水是地球上萬物的命脈所在,水與生命息息相關(guān)。但是隨著人類社會(huì)文明的不斷發(fā)展,工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活用水等各種污染層出不窮,對(duì)人類社會(huì)和動(dòng)植物的成長(zhǎng)都形成了不同程度的威脅。因此需要對(duì)及時(shí)對(duì)水體進(jìn)行檢測(cè),查出潛在的水污染或污染源,及早的避免可能對(duì)人、生物及環(huán)境造成的損害。
等離子體一直是物理研究中非常重要的一個(gè)方向,涉及的研究方向包括:等溫等離子體,燃燒,爆炸,LIBS,激光加工等等,并在工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。在涉及等離子體的一系列研究方向中,有一種普遍的需求,了解等離子體由何種成分構(gòu)成,以及其如何隨時(shí)間變化,及測(cè)試等離子體的關(guān)鍵參數(shù):溫度和自由電子、離子濃度。 為了收集此類信息,我們需要同時(shí)進(jìn)行等離子成像和等離子體光譜測(cè)試。
時(shí)間分辨光譜廣泛用于材料/相互作用的動(dòng)態(tài)特性以及動(dòng)力學(xué)過程分析,其應(yīng)用涵蓋激光與放電等離子體,燃燒與爆炸,光伏,光催化,原子分子動(dòng)力學(xué),化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué),生物醫(yī)學(xué),半導(dǎo)體材料載流子動(dòng)力學(xué)等方向。傳統(tǒng)的時(shí)間分辨光譜方法,或需要多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)(如使用PMT類高速單點(diǎn)探測(cè)器或ICCD類快速門控探測(cè)器),或需要較高的成本(如分幅相機(jī)、條紋相機(jī)、高速線陣/面陣探測(cè)器等),且靈敏度、分辨率、動(dòng)態(tài)范圍比普通科研級(jí)光譜相機(jī)相距甚遠(yuǎn)。
眼睛是人類獲取信息的主要來源,日常生活中百分之九十以上的信息都是通過視覺來獲取的。但是人眼的時(shí)間分辨能力,只有二十四分之一秒,超快事件的發(fā)生過程,遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于該時(shí)間尺度的時(shí)候,人類眼睛的能力是無法區(qū)分的。
近幾年,研究者們開始研究原子及分子結(jié)構(gòu)在100飛秒的時(shí)間尺度上隨著時(shí)間的變化,而這正是原子震動(dòng)的時(shí)間尺度。通過這種方法可以在原子尺度觀察物理、化學(xué)以及生物過程中的時(shí)間變化。在這個(gè)新的方法中,X射線源、飛秒激光器以及X射線光學(xué)元件都需要用到。另外,如果沒有一種新型的Kev能量范圍的光子探測(cè)器,這個(gè)實(shí)驗(yàn)仍然無法實(shí)現(xiàn)。而采用集成了環(huán)形彎曲晶體的CCD可以對(duì)動(dòng)態(tài)晶體衍射曲線進(jìn)行同步測(cè)試。
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