“最黑”材料制成高精度激光功率检测器改进后可为太赫兹射线功率测量提供一种标准

据美国科学促进会网站8月18日报道，美国国家标准技术研究院利用世界最黑材料——森林状多壁碳纳米管作涂层，研制出一种激光功率检测器，可用于光通讯、激光制造、太阳能转换以及工业和卫星运载传感器等先进技术领域的高精度激光功率测量。研究论文发表在最新的《纳米快报》上。     

飞秒脉冲在材料微加工中的应用研究

阐述飞秒激光的特点,加工特性及其与材料相互作用的加工机理,重点阐述飞秒激光在玻璃、金属、各种聚合物等材料微加工中的应用。由于飞秒激光脉冲时间短、峰值功率极高,可将材料加工区快速加热到远高于沸点的温度,切口处材料以汽相去除,而周围材料还保持低温,对切口附近影响很小,避免加工过程中热损伤的产生,保证了锐利、清洁的切口形貌,实现了精密加工和多层材料的选择性加工。飞秒激光在材料微加工领域较原有的长脉冲激光具有加工精度高、加工材料广泛等独特优势,有非常广泛的应用前景。     

激光光盘材料的发展

在现代信息社会中,信息量的增长对信息记录材料的要求越来越高。信息存贮的一个重要特点是,计算机自动检索并与现代化通讯设备相联系。缩微胶卷和磁记录材料已不能完全满足这个要求。激光光盘正是适应这种要求的一种新型的信息记录材料,它于1972年研制成功,1978年制成正式产品,之后得到了蓬勃的发展。激光光盘信息存贮密度大,一张视盘可存贮文字资料     

脉冲激光诱导Zn/InP掺杂过程中温度分布的数值计算

脉冲激光诱导InP的Zn掺杂过程中，金属-半导体分界面附近的温度是影响掺杂浓度和掺杂深度的一个重要因素．确定材料的温度分布有利于合理选择激光功率、辐照时间等工艺参数使表面或界面达到预期的温度．本文分析了脉冲激光诱导InP掺杂Zn的过程，利用数值计算的方法，计算了在简化一维模型下激光辐照过程中材料的温度场分布，得到了材料表面温度、金属-半导体分界面温度与激光脉冲宽度的关系，两者都近似呈线性关系，表面温度和分界面温度相差不大，这与解析方法得到的结果基本相同．研究表明，通过数值方法给出材料中温度场分布情况，可以直接在普通的PC机上计算任意给定时刻材料表面温度和金属-半导体分界面的温度．     

多金属氧酸盐修饰的TiO2纳米线用于增强光电催化氧析出

通过光电催化水分解产生高能氢气可以将太阳能转换为化学能,解决近年来由于化石能源滥用带来的环境污染和能源短缺问题,而且开发新型光电催化先进材料,提高水分解产氢效率和太阳能的转换效率是实现氢能源工业化应用的必要基础.本文研究多金属氧酸盐(POM)负载的TiO2纳米线复合电极材料,结果表明:POM的加入可提升TiO2自身载流...     

光限幅材料研究进展

光限幅材料能够保护精密的光学元件和人眼被激光损伤,这种材料已经越来越多地受到科学家的关注.近年来,各种各样的具有光限幅效应的材料已经被广泛应用于科研领域及人们的日常生活实践中,如无机纳米粒子、有机金属配合物、有机小分子、高聚物以及新型碳类材料等.本文主要对近期较受关注的具有较好光限幅性质的材料,及其作用机理和研究进展进行了探讨,并对未来可能出现的新材料进行了展望.     

激光防护材料近况

按照防护原理，可将激光防护材料分为基于线性光学理论的防护材料和基于非线性光学理论的防护材料．综述了基于线性和非线性光学理论的激光防护方法和原理．介绍了多种激光防护材料及其研究进展，并简要分析了两类激光防护技术的优缺点和今后的发展趋势。     

激光点火中含能材料的起爆特性研究

激光点火作为一项新型的高科技点火技术,凭借其良好的稳定性已逐步被应用到多个领域。在激光点火过程中,含能材料的点燃是最重要的部分,通过物理模型和数学模型,对含能材料在激光作用下的诸多着火特性进行了分析。     

激光焊接技术应用及其发展趋势

激光焊接是激光加工材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属于热传导型．即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化．形成特定的熔池。由于激光焊接作为一种高质量、高精度、低变形、高效率和高速度的焊接方法，随着高功率CO2和高功率的YAG激光器以及光纤传输技术的完善、金属钼焊接聚束物镜等的研制成功，使其在机械制造、航空航天、汽车工业、粉末冶金、生物医学微电子行业等领域的应用越来越广。目前的研究主要集中于CO2激光和YAG激光焊接各种金属材料时的理论．包括激光诱发的等离子体的分光、吸收、散射特性以及激光焊接智能化控制、复合焊接、     

上海物联网中心2011年9月投入使用

上海物联网中心2011年9月底正式投入使用，上海稀土材料产业化基地刚刚申报成功。一批战略性新兴产业项目包括光机所高功率激光项目、太阳能涂膜玻璃项目、硅酸盐所染料敏化太阳能电池项目等纷纷落户上海嘉定。     

激光与金属作用的应用研究与进展

激光与金属作用的应用领域非常广泛,很多学者做了大量工作。由于对激光与金属作用的机理处于探索阶段,一些应用仅处于初级阶级。综述了多年来激光与金属作用的应用与研究进展状况,为研究激光与金属作用的科研人员提供有益的参考。     

激光加成技术

综述了激光加成技术的国内外现状和新进展·这种通过添加而不是减少材料来成形的新技术在广泛的军事与民用领域中得到了应用·金属和陶瓷材料在激光加成过程中容易出现表面粗糙、充型不足、层间内应力、烧结疏松、熔覆开裂、球化团聚等现象,会严重妨害所成形材料及结构的品质·提出了一种激光反应加成新技术,可以制备出致密、性能优异的若干金属间化合物和金属基复合材料·     

新型掺杂过渡金属离子可调谐激光晶体研究的现状与展望

固体可调谐激光器在科学研究、医学、测量学、测试技术、超快脉冲激光器以及通讯等领域有着广泛的应用。其核心部件为可调谐激光晶体,晶体的物理性质和光学性质直接决定了激光器的性能。常见可调谐激光晶体的掺杂离子分为两类,稀土离子和过渡金属离子。综述性报道了以过渡金属离子掺杂介质的新型可调谐激光晶体的光谱特性、激光特性及其近期应用进展。     

基底和粒子对激光净化能量密度阈值的影响

求出了几种金属和半导体晶体原子振动的简谐系数、非简谐系数、热膨胀系数和激光辐照下的能量吸收系数.探讨了基底和粒子对激光净化能量密度阈值的影响,结果表明:①干式激光净化能量密度阈值与基底和粒子的质量密度、热膨胀系数等性质有关,也与温度有关;②基底和粒子材料性质影响激光净化能量密度阈值的根源在于原子相互作用势和晶体结构;③激光净化的能量密度阈值随污染粒子粒径的增大而增大;④在所述几种材料中,以Ag和Al接触时的激光净化能量密度阈值最大,其微观本质是Ag与Al原子间相互引力为最大.故激光清洗时应考虑基底、附着粒子相互作用及激光能量.     

飞秒激光与金属作用机理

对脉冲激光沉积过程中激光和金属作用的微观机制进行了深入分析.通过双温方程模拟得到飞秒激光作用金靶材温度随时间变化的图像.该图像反应出激光和金属表面及内部晶格作用特点.进一步分析得知,当晶格温度大于金属沸点时将会产生高能的等离子体.通过数值模拟找出了产生等离子体所需激光的能量阈值,这样能够帮助纳米材料的制备者选择激光,制备出优质的纳米薄膜.     

纳秒激光制备钛表面纹理结构及其润湿性研究

激光加工技术可在材料表面形成多种纹理结构,为了研究激光加工所得不同纹理结构对材料润湿性的影响,通过纳秒激光加工技术在金属钛表面分别加工直线、网格和点阵的表面纹理结构。采用扫描电子显微镜、接触角测量仪、粗糙度分析仪和X射线光电子能谱分别对激光加工后的钛表面进行表面形貌、接触角、粗糙度与化学成分的表征与分析。结果表明:初经激光纹理加工后试样表面的粗糙度较激光加工前均显著提高,但此时3种纹理结构试样表面接触角均小于90°;随着时间的推移,被加工材料表面化学成分的改变带来了材料表面自由能的变化,进而使被加工表面接触角总体呈现上升趋势;待试样表面化学成分稳定后接触角也基本保持不变,并且对于每种纹理结构而言,其接触角随粗糙度的增加而升高。直线、网格和点阵纹理结构试样表面接触角最终可达157.2°,153.1°和134.6°,从而实现了钛表面润湿性由亲水性向疏水性的转变。     

隧道掘进机滚刀涂层的激光熔覆修复实验与仿真研究

隧道施工中，隧道掘进机(TBM)的滚刀磨损严重，对更换下来的滚刀直接做报废处理造成了资源浪费、施工成本增高。针对滚刀磨损的再制造修复策略这一问题，本文开展了激光熔覆仿真及新型涂层激光熔覆实验研究，对提高滚刀的磨损质量进行了相关的探索与实践．首先通过有限元仿真建立了双椭球体热源激光熔覆仿真模型，探究激光熔覆对滚刀基层及熔覆层材料残余应力的影响，并为熔覆实验提供了工艺参数优化的依据；在此基础上，利用相关实验条件，将激光熔覆技术与新型材料石墨烯相结合，开展了滚刀新型涂层的激光熔覆实验．利用正交试验的方法将石墨烯含量、激光功率、扫描速度和送粉盘转速作为试验因素，将表面硬度和耐磨性作为评价依据，分别设置4组不同水平进行比较，从而优选具有更高耐磨性的材料配比与工艺参数．结果表明，石墨烯的加入对涂层的耐磨性具有大幅的提高，与基体材料相比，加入石墨烯的涂层，其磨损程度较传统涂层最大可减少91.32%，较基体材料最大可减少99.86%．本文通过对激光熔覆技术和新型材料石墨烯的研究，采取仿真与实验相结合的手段，为提高TBM滚刀的磨损质量、选择其再制造策略提供了方法指导与数据支持．     

激光作用金属板材的温度场和热应力场

基于Von Mises屈服准则和弹塑性本构关系,建立了连续激光辐照金属基体材料的空间轴对称有限元模型.该模型考虑了金属材料在激光作用过程中的热学及力学性质的非线性,计算了光强为高斯分布的激光光束加热钢板时的温度场和热应力场,得到了温度场和热应力场的分布及其随时间的变化规律.通过对结果的分析,认为在激光作用前期热膨胀会造成热应力上升,而后期材料的热软化会导致塑性区域应力水平下降和其他区域应力水平增加缓慢甚至下降.有限元计算结果与已知实验结果的对比表明了有限元法的有效性.     

激光直接快速成形金属零件的机理及特征探讨

分析了双组元金属粉末的激光直接快速成形金属零件的机理，阐述了烧结成形过程中的一些基本特征，主要包括翘曲变形、球化效应和裂纹，从理论上探讨了激光参数、工艺参数、材料特性、烧结气氛等对成形件质量的影响．     

新型掺杂稀土离子的可调谐激光晶体特性及应用

固体可调谐激光器在科学研究、医学、测量学、测试技术、超快脉冲激光器以及通讯等领域有着广泛的应用。其核心部件为可调谐激光晶体,晶体的物理性质和光学性质直接决定了激光器的性能。本文报道了以稀土离子为掺杂介质的新型可调谐激光晶体的光谱特性、激光特性及研究进展。