學位論文

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Subject: search.filters.subject.光激發

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    光激發3He超極化氣體在梯度磁場下之縱向鬆弛物理研究
    (2011) 劉玠沂
    本實驗建立一套雷射光極化惰性氣體與核磁共振量測系統，用以量測3He氣體之核磁共振訊號。此架構利用光學灌注的方法，先將銣電子激發至極化狀態，再透過自旋交換作用將角動量轉移給3He原子核，使之超極化。實驗所用之光學腔為密閉之玻璃圓柱體容器，其內有530 torr之3He氣體和作為緩衝氣體之氮氣60 torr與少量銣金屬。本實驗固定溫度在185 ℃，藉由改變均勻磁場與梯度磁場大小，以觀察對極化氣體特性之影響，包括3He和Rb的極化量、3He原子核與Rb電子的自旋交換率、自旋鬆弛時間以及3He原子之間的碰撞平均時間。
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    光激發超極化3He氣體之核磁共振研究
    (2009) 李彥穎
    我們建立一套雷射極化惰性氣體測量系統以量測3He的核磁共振訊號。此系統採用光學灌注的方法，激發銣原子氣體激化狀態，並且透過自旋交換耦合將3He超極化。光學灌注之光學腔採用硼矽酸鹽玻璃製造並且可重覆填充，在腔內填入3He氣體、氮氣與4He等緩衝氣體和少量銣金屬。我們研究超極化3He氣體在室溫及130至190℃的環境下鬆弛的特性，觀察溫度對極化氣體之影響。改善NMR系統的主磁場均勻度，自旋鬆弛時間達七小時以上，在190℃下經過12個小時的3He極化，可達16％。
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    超極化3He稀有氣體之核磁共振研究
    (2006) 周忠賢; Chung Hsien Chou
    我們建構了一套雷射光激發系統。此系統利用雷射光激發法（optical pumping）與原子的自旋交換法（spin exchange）製造能加強核磁共振影像訊號之超極化氣體。我們使用含有硼矽酸鹽的Pyrex玻璃自製填裝超極化氣體之極化腔（Cell）。我們自製的極化腔具有耐高壓、可重複填充使用、價格低廉、可大量製造之優點。由其他學者的研究可知，極化氣體與極化腔器壁的碰撞、極化腔內壁是所含磁性物質多寡造成自旋鬆弛（spin relaxation）的主要因素。因此在清洗極化腔內壁時，我們特別加入鹽酸的步驟以去除極化腔內壁的鐵離子。填充預極化氣體之前，必須先用機械幫浦將填充氣體管路與極化腔抽氣至10-3 torr以下，之後在充滿氮氣的手套箱內填入約300 mg光激發所要用到的銣金屬原子。然後再回到預極化氣體填充系統，填充氮氣與3He混合氣體。目前我們只做1大氣壓內的混合預極化氣體，並且利用已知特性的極化腔做比較。我們自製極化腔所產生的極化氣體在關掉雷射光僅依靠外加磁場保存的情形下可以維持10分鐘。