强吸收固体中激光超声脉冲的特性研究

 对梯形激光脉冲入射到半无限强吸收固体媒质中热弹激发的超声应力脉冲进行了研究.给出了媒质表面束缚和自由2种情况下的超声应力脉冲的表达式及其理论曲线,并给出了自由表面下的实验结果,都表明表面束缚时应力脉冲是单极性的,自由时是双极性的,应力脉冲增宽不大,其特性还受激光脉冲形状的影响.     

激光超声表面波检测薄板残余应力的数值模拟

应用ABAQUS有限元软件模拟了脉冲激光激发的超声表面波在半无限大弹性薄板内的传播.首先把激光激励等效为作用在薄板表面的高斯分布的脉冲载荷,模拟输入的超声信号,在边界处采用无限单元来消除边界反射波对接收信号的干扰,接收到的表面波信号具有典型的表面波特点.其次,通过修正弹性模量的方法得到薄板在单向应力状态下的应力场,采用时差法得到表面波在应力区的传播速度,所得的数值结果和理论解与实验结果拟合良好,为激光超声检测残余应力提供了一种有效的数值方法.     

激光薄膜层裂技术的理论建模及相关诊析技术

以定量检测Al2 O3薄膜 /steel体系薄膜界面动态结合强度为目的 ,应用改进激光层裂装置 ,利用高功率脉冲激光冲击薄膜表面能量吸收层产生向基体内部传播的高幅应力波 在自由表面应用激光探针对心记录到达该面的应力波引起的振动位移 通过应力波分析、数据处理和数值模拟 ,建立了应力波传播与衰减模型 经过应力波相关技术表征 ,建立了关于界面损伤发展的 3个阶段 :初始脱粘、裂纹扩展、薄膜剥离的新的层裂判别准则 同时 ,根据应力波的到达时间和衰减方式 ,提出估计层裂面尺寸的计算方法     

激光薄膜层裂技术的理论建模及相关诊断技术

以定量检测Al2O3薄膜／steel体系薄膜界面动态结合强度为目的,应用改进激光层裂装置,利用高功率脉冲激光冲击薄膜表面能量吸收层产生向基体内部传播的高幅应力波。在自由表面应用激光探针对心记录到达该面的应力波引起的振动位移。通过应力波分析、数据处理和数值模拟,建立了应力波传播与衰减模型。经过应力波相关技术表征,建立了关于界面损伤发展的3个阶段;初始脱粘、裂纹扩展、薄膜剥离的新的层裂判别准则。同时,根据应力波的到达时间和衰减方式,提出估计层裂面尺寸的计算方法。     

激光超声的热弹机理研究

应用热传导方程和斯托克斯方程，采用简化了的梯形脉冲波形模型对激光超声脉冲波形进行研究，得出了激光波形与其所产生的超声脉冲波形间的关系和4条重要结论，梯形脉冲简化比目前采用的矩形脉冲和三角形脉冲简化更具普通性。     

脉冲激光线源热弹激发超声导波的数值研究

考虑激光作用过程中材料热物理参数随温度变化的非线性效应,在两维平面内建立了平面应变有限元模型,基于热弹耦合理论数值模拟了脉冲激光线源辐照金属铝板表面激发超声导波的物理过程.数值模拟分别得到了脉冲激光线源在厚度为1 cm与0.2 mm的铝板中激发出的声表面波与Lamb波的时域波形.其中声表面波包括掠面纵波、表面横波与瑞利...     

不同工作模式下激光熔化沉积过程熔池演变数值研究

激光熔化沉积工艺中有连续波(continuous-wave,CW)和脉冲波(pulse-wave,PW)两种激光模式.基于Fluent针对熔池瞬态运动和传热传质建立了三维对称数值模型,通过求解VOF(volume of fluid)连续方程追踪沉积层自由表面,分析了不同激光工作模式下熔池的演变过程及上表面波动规律,对熔池尺寸及最大流速、最高温度进行了对比.结果表明:所得模拟结果和实验结果吻合良好.两种激光模式下熔池上表面中部都会经历凹陷-凸起的波动过程,CW模式熔池内部流速变化相比PW模式平稳,后期熔池内部流动呈准稳态,而PW模式下会重复经历熔池形成过程.PW模式下熔池内部最大流速、最高温度呈周期性变化;同时脉冲激光增大了熔池上表面的波动,其上表面波动幅度接近CW模式的1.8倍,而熔池的较大波动可以较好地平衡未熔化的熔渣颗粒.     

论运动媒质中的声波

本文分析了静止媒质中的声波定律是否适用于运动媒质系统,结论是:静止媒质中的平面声波传播方程适合于以任何可能速度运动的运动媒质,而Snell的声波定律则不适用于运动媒质系统。文中还讨论和分析了入射超声、反射超声和折射超声之间的能量分配比例。稳定行波定向超声声束每单位时间各自传播的能量和媒质系统中所吸收的能量与媒质系统的运动速度无关。一个入射定向超声脉冲及其在媒质运动系统中所产生的诸次级定向超声脉冲的能量则较静止媒质为大,但能量分配的比例与媒质系统的运动速度无关。     

脉冲激光模拟单粒子效应的等效LET计算

在脉冲激光模拟单粒子效应实验中, 一个关键问题是计算激光脉冲的等效LET. 给出了在考虑非线性能量吸收机制、半导体器件表面反射和折射等关键因素下激光脉冲的等效LET计算方法和具体算例, 与离子探测的器件单粒子翻转阈值吻合得较好.     

Z_rO_2光学薄膜的激光热冲击效应

计算了薄膜在高功率脉冲激光作用下截面温度场和应力分布场 .分析了热冲击在光学薄膜激光损伤中的作用,并用调 Q 1. 06μ m脉冲激光对 Z_rO_2单层薄膜损伤,讨论了不同激光强度下薄膜截面温度场与应力场分布,揭示了热冲击在 Z_rO_2单层膜损伤中的机理和过程 .     

迟脉与数脉的心功能对比

检测了53例迟脉和58例数脉患者的心功能,结果显示,两组患者均有左心功能损伤,迟脉组总外周阻力增高,血流缓慢;数脉组总外周阻力降低,血流加速,与正常对照组均有显著差异.因此,导致迟脉患者表现寒证,而数脉患者表现虚证.     

脉冲序列中连续脉冲宽度测量电路的实现

主要介绍了用时序逻辑电路实现连续脉冲宽度测量的工作原理,并讨论了采用8031单片机的实现方案。     

利用啁啾场与单极场的组合场驱动He+发射高次谐波

数值研究了He~+在啁啾场与单极场下发射高次谐波及阿秒脉冲的特点.计算结果表明,当He~+的初始波函数布局在基态与激发态的叠加态时,其谐波强度比单基态时增强7个数量级.随后在啁啾场及单极控制场的作用下,谐波发射的截止能量明显增强,谐波的干涉结构也明显减小.引入空间非均匀效应,谐波截止能量得到进一步延伸,形成一个320eV的平台区.通过叠加谐波,可获得3个持续时间在45~48as的X射线脉冲.其强度比单基态输出的脉冲增强5~6个数量级.     

脉冲电压下粒子荷电的实验研究

对脉冲电压下粒子的荷电进行了实验研究，得出粒子的荷电量Ｑ、峰值电压ＶＰ、电晕电流Ｉ之间关系式Ｑ＝ｋＶＰ√Ｉ成立。与直流电压相比，脉冲电压可以在较小的电晕功率下使粒子获得较大的荷电量。这些研究结果可应用于脉冲电除尘器等领域。     

光学超短脉冲整形的研究进展

鉴于光学脉冲整形在超短脉冲应用中具有重要的作用,近几年光学脉冲整形技术发展迅速。本文介绍了国内外几种光学脉冲整形方法的发展概况,如电光原理,非线性双折射原理,空间滤波原理等,在此重点介绍了使用不同空间光调制器的 4F结构整形系统;最后探讨了超快脉冲整形技术的发展方向。     

基于脉搏传感器的家用智能心率监控系统

智能心率监控系统采用抗过载与冲击能力强、抗干扰性能好、具有良好低频响应的PVDF(聚偏二氟乙烯)脉搏传感器,能够很好地与皮肤接触,检测到微小的脉动信号,并综合应用单片机技术、语音IC技术、无线通讯技术,设计了具有实时监测与显示、定时测量与存储、语音报警与提醒、远程通讯与呼救等功能的智能心率监控系统.实验结果表明:系统硬件、软件设计方案合理,测量灵敏度高,实时性好,实现了基于心率监测的多种功能,证明了该方案的可行性.     

新型逆变式高压脉冲引弧器的研制

针对微机控制的钨极脉冲氩弧焊在引弧时控制系统容易受到干扰的问题,研制了一种新型高压脉冲引弧装置。在主电路拓扑结构上采用特殊的输出变压器构成逆变升压电路,在控制电路上实现了单脉冲引弧,改变了传统的高压脉冲中叠加高频成分的设计,这样既保证了可靠引弧,又减少了对微机控制系统的干扰,使引弧装置的体积和成本大大降低。在50 m加长电缆的工作条件下,引弧距离可达10~12 mm,同时也能实现微机控制系统的可靠工作。     

基于脉冲间隔调制信号的频谱

针对非同步模拟脉冲调制信号的谱表达十分复杂的情况，采用静态逼近方法，以高精度逼近求解PIM信号谱，得出非同步模拟脉冲间隔调制信号谱表达式，并进行低频硬件模型实验。实验结果表明，该谱表达式物理意义明确，表达简单、清晰。     

基于动态图像的多点脉搏信号检测方法

传统的脉搏传感器只能获得单点脉搏信号,为获取多点脉搏信号,采用脉搏图像传感器采集脉搏动态图像.在对脉搏动态图像进行相关分析的基础上,提出一种改进相关法获取脉搏信号,通过定量深度变化实验验证该方法的正确性.研究结果表明,应用相关法可以获得良好的脉搏信号,实现对切脉皮肤表面多点脉搏信号的获取,为获取更全面的脉象信息奠定了基础.     

基于DSP实现的特定消谐PWM脉冲发生器

为实现中高压变频装置在风机、水泵等应用场合的调速控制,研制了基于数字信号处理器(DSP)的特定消谐脉冲宽度调制(PWM)的脉冲发生器。该脉冲发生器通过并口接收主控制器指令,根据指令实时查询存储器中的脉冲波形数据并发送PWM脉冲,脉冲经过光耦隔离、脉冲分配后驱动主电路的集成门极换流晶闸管(IGCT)开关器件。介绍了该脉冲发生器的工作原理、硬件构成和实现,给出了50Hz的PWM脉冲输出的线电压波形和Fourier谐波分析结果。现场运行实验表明,脉冲发生器脉宽精度高,脉冲的周期误差小于100μs,运行可靠,可消除5,7,11,13等指定次数的谐波,并且工作不受主控制器影响。