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熱導(dǎo)率測試本實驗中采用激光脈沖法對所生長晶體熱導(dǎo)率進(jìn)行了測量。激光脈沖法是常用的測試熱導(dǎo)率方法之一，可以獲得不同溫度下樣品的熱導(dǎo)率。其原理為：在四周絕熱的薄圓片試樣的正面，輻照一個垂直于試樣正面的均勻的激光脈沖進(jìn)行加熱，熱量在樣品中擴散，使樣品背部的溫度上升。通過熱電偶或紅外線測量儀測出試樣背面溫升，輸入到高速記憶存儲器，放大后再輸出到計算機進(jìn)行處理，獲得熱擴散系數(shù)a，然后通過公式 λ=α.C.ρ (2-3)計算得樣品熱導(dǎo)率。其中λ為熱導(dǎo)率，C為樣品比熱系數(shù)，ρ為樣品密度。TmYAP 晶體即使在二極管波長飄逸變化的情況下也是一種理想的激光物質(zhì)。湖南LD泵浦TmYAP晶體材料

室溫下晶體的吸收光譜是在JASCO V-570 type ultraviolet/visible/near-IR spectrophotometer 光譜儀上測定的。測試范圍一般為190~2500nm，從190~350nm范圍，光源為氘燈（deuterium lamp），從340~2500nm范圍用鹵燈（halogen lamp）。在我們的實驗中，測試范圍一般為190-2100，光譜分辨率為2nm。測試的原理是根據(jù)光的吸收定律（Lambert’s law）： I/I0=e-αL (2-4)其中I0為入射光強度，I為透過樣品厚度為L的介質(zhì)后的光強度，α為吸收系數(shù)。測試得到的吸收光譜數(shù)據(jù)為各波長下的光密度D，即lg(I/I0)。光密度D、吸收截面積σabs和吸收系數(shù)α具有如下的關(guān)系：α=(2-5)；σabs=(2-6)式中N為離子的摻雜濃度。廣東國產(chǎn)TmYAP晶體型號Tm:YAP的結(jié)構(gòu)各向異性使得其發(fā)射截面各向異性。

Tm:YAP晶體能級結(jié)構(gòu)通過低溫吸收譜和熒光譜，可以比較準(zhǔn)確的確定Tm:YAP晶體的能級結(jié)構(gòu)。如圖4-17，由吸收譜和發(fā)射譜交疊，可確定3F4能級零聲子線位置EZL=5621cm-1，然后根據(jù)發(fā)射譜確定基態(tài)13個stark能級，再根據(jù)吸收譜確定激發(fā)態(tài)能級，在這里我們給出了包含3H4、3H5、3F4以及基態(tài)3H6的能級圖結(jié)構(gòu)1.1.1 Tm:YAP晶體光譜參數(shù)及能量轉(zhuǎn)移參數(shù)計算光譜參數(shù)諸如吸收發(fā)射截面、J-O參數(shù)、躍遷幾率等以及能量轉(zhuǎn)移參數(shù)如能量交叉弛豫幾率等是評估晶體激光性能、設(shè)計激光器結(jié)構(gòu)所需要的重要參數(shù)，下面以Tm:YAP吸收和發(fā)射光譜為基礎(chǔ)，對這些參數(shù)進(jìn)行了計算。

在半導(dǎo)體靶材領(lǐng)域，也有稀土相關(guān)身影出現(xiàn)，雖然絕大多數(shù)半導(dǎo)體芯片的濺射靶材都是采用的銅、鋁等傳統(tǒng)金屬，但仍有相當(dāng)一部分采用的是鉭靶、鉬靶等為主。比如鉬和氧化銦常被用做平板顯示靶材，鉭被用做芯片的靶材，鎢被用作存儲器芯片的靶材。稀土的另一大用途則是在激光方面，甚至有觀點認(rèn)為稀土孕育了人造激光。目前已知約有320種激光晶體，其中約290種是摻入稀土作為觸活離子的，比如摻釹釔鋁石榴石晶體，可以用作重復(fù)頻率高的脈沖激光器，氟化鋰釔可以被用作二極管泵浦的激光晶體。Tm:YAP晶體的常溫?zé)晒庾V及熒光壽命？

一輛高級轎車需要稀土永磁材料約0.5kg-3.5kg，在新能源汽車上這些量更大。每輛混合動力車較傳統(tǒng)汽車要多消耗5kg釹鐵硼；純電動車中，稀土永磁電機替代傳統(tǒng)電機要多使用5-10KG釹鐵硼。稀土VS半導(dǎo)體較近幾年，稀土市場會拿出來和半導(dǎo)體一起進(jìn)行討論。但值得注意的是，稀土與半導(dǎo)體在產(chǎn)業(yè)規(guī)模上不可相提并論。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2018年中國稀土產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值約900億元人民幣，而2017年，全球的半導(dǎo)體產(chǎn)值為4767億美元，稀土與半導(dǎo)體的產(chǎn)值比起來小太多了，甚至不及半導(dǎo)體一個零頭。TmYAP晶體的H6和H4能級的吸收帶峰值為795nm。新型TmYAP晶體材料

TmYAP激光晶體已成為2m波段的重要晶體之一。湖南LD泵浦TmYAP晶體材料

Tm:YAP晶體的生長通過提拉法生長了透明、完整不開裂、內(nèi)部無包裹物、散射少的的高光質(zhì)量Tm:YAP單晶，其中1at%、4at%、5at%、15at%Tm:YAP顏色隨濃度增加而加深從淡黃色到棕黃色，而3at%Tm:YAP呈深黃色，如圖 4_x001e_1所示。晶體毛坯尺寸分別為：1at% Tm:YAP晶體Φ35×80mm3，3at% Tm:YAP晶體Φ30×90mm3，4at% Tm:YAP晶體Φ35×80mm3，5at% Tm:YAP晶體Φ35×85mm3，15at% Tm:YAP晶體Φ30×56mm3。Tm:YAP晶體生長、光譜和激光性能研究。目前2m激光主要通過以下方式實現(xiàn)：摻Ho3固體激光器。摻Ho3固體激光器的2m波段激光輸出對應(yīng)Ho3的5i7-5i8stark能級躍遷，具有受激發(fā)射截面大(是Tm3的5倍以上)、激光上能級壽命長(有利于儲能)、輸出波長大于2m(更有利于中遠(yuǎn)紅外非線性變頻的應(yīng)用)的特點，主要用于高峰值功率、高頻脈沖激光輸出。而摻Ho3激光晶體沒有合適的LD泵浦源，激光輸出往往是通過1.9m Tm3激光的共振泵浦實現(xiàn)的。湖南LD泵浦TmYAP晶體材料

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