BG2003释光谱仪

经过一年的努力,仪器的部件的加工,光子探头、光电倍增管的选定,放大和控制电路、软件操作,程序编排等工作相继完成,加上干涉滤光片的配置,不同波长和不同能量的激光器的装备,研制成功了一台释光谱仪的原型机,定名为BG2003。

BG2003释光谱仪的特点是:第一,释光兼用,即同时可以观察同一个样品的光释光和热释光,也就是说,同样的矿物,在这台仪器上既可以看到它的热释光特征,又可以看到它的光释光特征;第二,单能激发,激发光源的能量和光的强度是可供选择的;第三,释光光子的接收是按其发射频率分别记录的,探测器对其所探测的光子频率的分辨率为±2nm ,波长范围在280～550 nm之间。

1　BG2003释光谱仪部件

释光光子探测器设计成一个半径为150mm球面柱体, 12个释光光子探头均匀分布在球面上,接收来自样品中各种不同波长的释光光子(图1)。释光光子探头则由GDB28型光电倍增管配以前置放大电路,干涉滤光片置于光电倍增管前端,设有调节装置,可以根据需要进行置换(图2)。球的顶上开有入射光孔,通常是处于密闭状态,当激光束进入时,自动开启。球心就是放置样品的位置,样品放在加热盘上。干涉滤光片是根据要求特地研制的,对设定的波长在±2nm的范围内选择性地接收释光光子,对其所能接收的特定波长光子的透过率为20%～40%。

激发光源安装在操作台的正前方光源输出台上,不同波长和不同功率的激光器能够方便进行置换。

谱仪控制由一个多功能独立控制箱承担,箱内设有升温控制,温度检测,快门,高压调节,谱仪功能显示,探测器通过电缆与控制箱连接。整个谱仪的运行是由一台P4计算机操作,机箱内设有不同的接口板,用以作仪器功能的控制、样品测量、数据采集、多道分析、数据处理等各种作业。实现这些作业由我们自编的一套专用软件来执行。

2　BG2003释光谱仪性能简介

BG2003释光谱仪是一台多功能的热释光和光释光通用释光谱仪,它是在我们提出选频光释光这一概念以来[1],继BG1999光释光断代仪之后的新一代产品,在这同一台仪器上对同一个样品,既可以进行热释光的研究,又可以进行光释光的研究,因此,我们可以运用它来判断两类释光光子的能量,如果我们继续使用陷阱的概念,那么,不同波长的释光光子所表征的陷阱深度就可以获得一个定量的数值。从而,帮助我们认识不同的激发过程、不同的激发能量在同一个结晶固体上所起的作用,以及这个结晶固体的不同类型辐射的释光响应。随着这些问题的深入研究和数据的积累,可以肯定地说,就在不久的将来,会加深我们对释光过程的认识和进一步的了解。这类问题的解决在过去国际上常用的释光测量设备上是无法实现的[2～4]。所以说,我们的BG2003释光谱仪是认识释光过程的犀利工具,对研究结晶固体有着巨大的潜力。