检索结果-内蒙古大学图书馆

激光损伤阈值是衡量光学元件性能的重要参数,而判别薄膜是否发生了损伤是准确测量薄膜激光损伤阈值的关键,因此研究薄膜损伤的判别方法具有重要意义。传统方法准确度低、操作复杂、人为因素影响大,提出了以等离子体冲击波压强特征为标准的判定薄膜损伤的新思路。以多种单层薄膜为例,搭建测试平台,利用传声器采集激光辐照薄膜产生的等离子体冲击波,将该数据与国标法测得的激光薄膜损伤阈值相对照,找到对应的等离子体冲击波压强阈值。实验表明,该方法判别速度快,操作简单,测试设备搭建方便,并可以实时监测,能够大大提高检测效率。

关键词：激光损伤激光诱导击穿激光薄膜等离子体冲击波

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激光脉冲序列驱动等离子体冲击波特性的实验研究

激光脉冲序列驱动等离子体冲击波特性的实验研究

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作者：盛宏波哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着激光冲击强化技术在航空航天、汽车制造等工业领域中的应用发展，人们越来越迫切地需要全面掌握激光与其驱动的等离子体冲击波特征之间的关联关系，进而实现对激光驱动冲击波参数的精密控制。本文受启于激光诱导击穿光谱领域中利用... 详细信息

随着激光冲击强化技术在航空航天、汽车制造等工业领域中的应用发展，人们越来越迫切地需要全面掌握激光与其驱动的等离子体冲击波特征之间的关联关系，进而实现对激光驱动冲击波参数的精密控制。本文受启于激光诱导击穿光谱领域中利用双激光脉冲延长等离子体寿命的技术方法，提出了采用激光脉冲序列来调控等离子体冲击波时间结构的构想，并通过实验初步验证了激光脉冲序列特征和冲击波时间结构特征之间存在的关联性，以及以小能量激光脉冲序列等效替代大能量激光驱动冲击波的可能性。主要研究内容如下：　　（1）基于PVDF压电薄膜的压力测试方法，设计并构建时序双脉冲激光驱动冲击波动态压力检测实验系统，设置多组别的预脉冲激光能量以及脉冲间时间间隔，获得等离子体冲击波的时间结构特征如：上升沿平滑度、上升沿斜率、持续时间、峰值压力等，以此分析激光脉冲序列参数与等离子体冲击波时间特征的关联关系。　　（2）设计并搭建时序三脉冲激光驱动冲击波动态压力测试实验系统，采用PVDF压电传感器对冲击波压力波形进行检测，并对7075-T6铝合金靶材开展激光冲击实验，以获得的冲击波峰值压力、冲量以及靶材凹坑深度为指标来验证激光冲击强化的效果，进而分析激光脉冲序列在激光冲击强化技术上与单脉冲激光可能存在的等效性。　　（3）利用ABAQUS软件模拟计算单脉冲激光与时序双脉冲激光冲击7075-T6铝合金后残余应力分布的差异，并以此讨论激光脉冲序列对金属靶材冲击强化效果的优化的可能性。　　本文的研究工作，为更好地掌控激光驱动冲击波的参数、性能，更好地利用激光等离子体冲击波的力学效应，进而提升激光表面改性的效果提供了参考。

关键词：激光冲击强化等离子体冲击波冲击波时域特性激光脉冲序列铝合金

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薄膜损伤的等离子体冲击波特征研究

薄膜损伤的等离子体冲击波特征研究

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作者：吕宁西安工业大学

学位级别：硕士

随着科学技术的不断发展,光学系统的应用领域越来越广泛,光学薄膜作为光学系统中的核心组成部分越来越受到重视,其主要作用是调控光束传输质量,保护系统以免发生损坏。然而在强激光作用下,光学系统中的薄膜不可避免会发生损伤,一旦损伤... 详细信息

随着科学技术的不断发展,光学系统的应用领域越来越广泛,光学薄膜作为光学系统中的核心组成部分越来越受到重视,其主要作用是调控光束传输质量,保护系统以免发生损坏。然而在强激光作用下,光学系统中的薄膜不可避免会发生损伤,一旦损伤发生将会影响整个系统的功能。衡量薄膜稳定性最重要的参数就是薄膜的抗激光损伤阈值,而激光对薄膜损伤主要是以等离子体冲击波的形式造成的,因此研究等离子体冲击波的特征就具有重要意义。本文在理论研究基础上,选购了一套等离子体冲击波采集和处理设备,搭建了实验平台,分别对等离子体冲击波在空气中的传播规律、衰减规律、频域特征以及其与激光辐照能量之间的关系进行了实验分析,并最终得到了以等离子体冲击波强度特征为判别依据的薄膜损伤阈值测试方法。将传声器置于冲击波场中的不同位置,以相同条件多次辐照薄膜样片,可以得到冲击波在不同位置的特征规律;改变传声器与辐照点距离,测得激光器输出脉冲时间与等离子体冲击波传播到传声器的时间,可以得到等离子体冲击波在固定距离下的传播马赫数;改变激光脉冲能量,在固定的位置采集等离子体冲击波信号,分析信号的强度与频域信息,可以得到二者与激光辐照能量间的关系;根据激光辐照能量与等离子体冲击波强度关系,结合薄膜损伤情况,可以得到以等离子体冲击波为特征的薄膜损伤判别方法。实验表明:等离子冲击波在空气中以近似球面的形式传播,其传播马赫数会迅速衰减,当到达厘米量级时,速度便已衰减为声速;等离子体冲击波的频率会随着激光辐照能量的增加而降低,而其强度会随着激光辐照能量的增加而增大;根据薄膜的激光损伤阈值与冲击波强度和激光能量的关系式中,可以计算出以等离子体冲击波强度为特征的薄膜损伤判别标准,经实验验证,该方法准确度高,识别快速,具有很好的应用前景。

关键词：激光薄膜激光损伤激光诱导击穿等离子体冲击波声谱分析

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激光等离子体去除微纳颗粒的热力学研究

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物理学报 2020年第8期69卷 138-146页

作者：罗菊冯国英韩敬华沈雄张丽君丁坤艳四川大学电子信息学院四川610065

微杂质污染一直是影响精密器件制造质量和使用寿命的关键因素之一.对于微纳米杂质颗粒用传统的清洗方式(超声清洗等)难以去除,而激光等离子体冲击波具有高压特性,可以实现纳米量级杂质颗粒的去除,具有很大的应用潜力.本文主要研究了激... 详细信息

微杂质污染一直是影响精密器件制造质量和使用寿命的关键因素之一.对于微纳米杂质颗粒用传统的清洗方式(超声清洗等)难以去除,而激光等离子体冲击波具有高压特性,可以实现纳米量级杂质颗粒的去除,具有很大的应用潜力.本文主要研究了激光等离子体去除微纳米颗粒过程中的热力学效应:实验研究了激光等离子体在不同脉冲数下对Si基底上Al颗粒去除后的颗粒形貌变化,发现大颗粒会发生破碎而转变成小颗粒,一些颗粒达到熔点后发生相变形成光滑球体,这源于等离子体的热力学效应共同作用的结果.为了研究微粒物态转化过程,基于冲击波传播理论研究,得到冲击波压强与温度特性的演化规律;同时,利用有限元模拟方式研究激光等离子冲击波压强和温度对微粒作用规律,得到了颗粒内随时间变化的应力分布和温度分布,并在此基础上得到等离子体对颗粒的热力学作用机制.

关键词：等离子体冲击波颗粒破碎颗粒相变热力学分析

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大气呼吸模式激光推进数值分析

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中国激光 2008年第1期35卷 49-54页

作者：石磊赵尚弘周万银李勇军胥杰方绍强空军工程大学电讯工程学院陕西西安710077

详细分析了激光击穿空气和激光维持等离子体爆轰波(LSD)的传播机制,基于Navier-Stokes方程建立了考虑湍流、等离子体辐射的流场分析模型,采用有限体积法系统分析了推进器喷管内等离子体冲击波流场的演变规律,研究了单脉冲激光能量大小... 详细信息

详细分析了激光击穿空气和激光维持等离子体爆轰波(LSD)的传播机制,基于Navier-Stokes方程建立了考虑湍流、等离子体辐射的流场分析模型,采用有限体积法系统分析了推进器喷管内等离子体冲击波流场的演变规律,研究了单脉冲激光能量大小和脉宽对推进性能的影响。数值仿真中明显捕捉到有关实验中观察到的马赫杆的产生与移动过程;得出了推力和冲量耦合系数随脉冲能量、脉宽的变化关系,计算结果与德国空间中心实验吻合得较好,为脉冲激光器的选择和脉冲参数优化提供了参考依据。

关键词：激光技术激光推进冲量耦合系数推力等离子体冲击波

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TEA CO_2激光推进耦合系数的实验研究

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光电子．激光 2005年第5期16卷 624-628页

作者：郑义军龚平谭荣清唐志平柯常军蔡建万重怡胡晓军于延宁刘世明吴谨郑光周锦文吕岩中国科学院电子学研究所北京100080 中国科学技术大学力学和机械工程系安徽合肥230027

报道了采用高重复频率TEA CO2 激光器在不同气压下对冲击摆进行大气模式激光推进耦合系数测试的实验。结果发现,在气压为34.6×103 Pa左右可获得最大的冲量耦合系数。这与在不同气压下采用冲击摆进行固体靶激光推进实验中,在34.6... 详细信息

报道了采用高重复频率TEA CO2 激光器在不同气压下对冲击摆进行大气模式激光推进耦合系数测试的实验。结果发现,在气压为34.6×103 Pa左右可获得最大的冲量耦合系数。这与在不同气压下采用冲击摆进行固体靶激光推进实验中,在34.6×103 Pa左右存在最大的冲量耦合系数相似。从激光等离子体冲击波的角度对这一现象进行了初步的分析和解释。

关键词：激光推进 TEA 实验研究冲量耦合系数等离子体冲击波 CO2激光器高重复频率大气模式冲击摆固体靶压下

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355nm脉冲激光清洗溶胶-凝胶膜面颗粒污染

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中国科学：技术科学 2016年第9期46卷 926-930页

作者：章春来姚春梅西南民族大学电气信息工程学院成都610041 西南民族大学药学院成都610041

在强激光系统中,光学元件表面的颗粒污染极大地限制了元件的使用寿命.本文在355 nm纳秒脉冲激光入射下,采用激光等离子体冲击波光栅式扫描技术,清洗了溶胶-凝胶Si O2薄膜表面的石英颗粒污染.当瞄准距d取为0.5~1.5 mm时,膜面的清洗效率... 详细信息

在强激光系统中,光学元件表面的颗粒污染极大地限制了元件的使用寿命.本文在355 nm纳秒脉冲激光入射下,采用激光等离子体冲击波光栅式扫描技术,清洗了溶胶-凝胶Si O2薄膜表面的石英颗粒污染.当瞄准距d取为0.5~1.5 mm时,膜面的清洗效率η达到90%以上.当d〈0.5 mm时,膜面易产生等离子体灼伤.当d接近3 mm时,清洗效果基本丧失.采用紫外-可见分光光度计、静滴接触角测量仪与原子力显微镜对样品进行测试.结果表明,冲击波清洗之后,元件透射峰能恢复到污染前的状态.由于冲击波对颗粒的碎裂作用,清洗后膜面均方根粗糙度由1.755 nm增大为2.681 nm,膜面与水的接触角由48°减为6°,其抗污染能力明显变差.

关键词：激光清洗等离子体冲击波溶胶-凝胶颗粒污染高功率激光

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