Nd:YAG晶体中散射颗粒的消除

散射颗粒是严重损害YAG晶体光学质量的一种缺陷。本文用热力学等方法研究认为,生长YAG晶体的炉氛中氧分压低所引起的Al_2O_3等组元的分解是产生散射颗粒的主要原因之一。在石墨电阻炉中用一定比例的Ar CO_2混合气体,能有效地减少YAG晶体中的散射颗粒。实验证实了这个结论。     

石墨电阻炉生长Nd:YAG晶体中散射颗粒的研究(一)——炉内气氛的热力学分析

本文通过对碳和钼在高温下挥发性的讨论及实验数据的分析,指出在石墨炉内这种挥发会造成熔体的气氛污染.同时通过C-O_2-CO-CO_2系统在炉内不同温区的平衡态的定量热力学计算,给出了不同温区各种组分的分压值.文中还讨论了充入Ar CO_2混合气体对炉内气氛的影响.     

NLPP晶体中散射颗粒的研究

本文采用150W氙灯为光源,对用静止籽晶法及旋转籽晶法生长的大量晶NLPP晶体进行了超显微和透射法观察,研究了散射颗粒的形貌及分布规律,用离子探针分析了固态包裹体的成分;还发现了一种奇特的散射亮线,研究了其分布及本质。文中研究了这些缺陷对晶体激光输出的影响。文章最后讨论了缺陷产生机理及减少这些散射颗粒的改进措施。     

煤颗粒固定床加压富氧燃烧特性及污染物生成试验研究

为研究煤加压富氧燃烧及其污染物生成特性,建立了加压水平管式炉富氧燃烧实验系统.以山西浑源烟煤为实验原料,探究了不同燃烧压力(0.1～0.9 MPa)和不同气氛(空气以及O_2浓度分别为21%,26%,31%,36%,41%的O_2/CO_2气氛)对煤加压富氧燃烧过程的燃烧特性以及污染物生成的影响.结果显示,与空气燃烧相比,O_2/CO_2气氛下煤燃烧时间增加;随着O_2浓度的增加,煤燃烧时间缩短;升高反应压力,煤燃烧速率增大且增幅逐渐减小;随着反应压力的提高NO_x生成量逐渐减少,O_2/CO_2气氛下NO_x生成量小于空气气氛下NO_x生成量,随着O_2浓度增加,NO_x生成量增加;压力升高导致SO_2生成量明显减少,O_2/CO_2气氛下SO_2生成量小于空气气氛下SO_2生成量,SO_2生成量随着O_2浓度增加而增多.     

木屑与PVC混烧中HCl排放特性的实验研究

在管式炉实验平台上研究O_2/CO_2气氛下反应温度、吸收剂种类、气氛、钙氯比以及燃料混合比等因素对木屑与PVC混烧过程中脱氯效率的影响,结果表明:随温度的升高,脱氯效率先增大后减小,在700℃时获得最高的脱氯效率(71. 4%);添加剂比例及种类也会对脱氯产生一定的影响,改性CaCO_3的孔隙结构更加丰富,比表面积相对增大,在高温下具有较高的脱氯率;随着混合物中木屑比例的上升,脱氯率有所增大; O_2/CO_2气氛下的脱氯率大于O_2/N_2气氛下的脱氯率.对吸附剂和燃烧产物进行的BET和SEM/EDS分析表明:产物颗粒表面覆盖着一层致密的CaCl2,阻止了HCl穿透颗粒表面进入脱氯剂内部的充分反应,使脱氯效率降低.     

O2/CO2气氛下煤粉燃烧热重分析及动力学特性

在综合热分析仪上进行了3种煤粉在O_2/N_2及O_2/CO_2气氛下的非等温燃烧试验,研究了不同气氛下煤粉燃烧特性参数的变化,并计算出各工况下的动力学参数.结果表明:在相同O_2浓度下,煤粉在O_2/N_2和O_2/CO_2气氛下燃烧特性有所不同,用CO_2代替N_2后煤粉着火温度和燃尽温度均升高,燃烧时间延长,综合燃烧特性指数下降;O_2/CO_2气氛下,增加O_2浓度后,燃烧热重曲线向低温区域移动,着火提前,燃尽温度降低,燃烧时间缩短,综合燃烧指数明显提高,燃烧性能得到改善;煤粉燃烧反应低温段的活化能和频率因子较高温段低,反应级数较小;不同工况下,煤粉2个阶段的反应活化能和频率因子之间存在动力学补偿效应.     

大气中气溶胶颗粒对红外激光的散射特性研究

在利用红外激光雷达探测大气中各种成分浓度时,研究大气中气溶胶颗粒在该红外波段的光学散射特性有重要意义.特别是大气中气溶胶颗粒的散射系数和后向散射率是基于红外激光雷达探测大气后向散射回波信号的重要参量,直接影响探测系统的测量精度和有效探测距离.根据等效球的米氏散射理论,分析大气气溶胶颗粒在该波段的散射效率因子和散射相函数,可准确计算出不同半径和不同密度时大气气溶胶颗粒的散射系数和后向散射率大小.利用仿真模型计算得出,当大气气溶胶颗粒的半径增加时,其散射效率因子的数值振荡衰减,最终稳定于2.04处;而当入射激光波长不变时,大气气溶胶颗粒的后向散射率数值与其半径的变化呈反比.     

考虑复散射的颗粒群光散射蒙特卡罗算法研究

在Ｍｉｅ光散射理论对单个颗粒光散射计算的基础上，应用蒙特卡罗直接模拟方法实现对颗粒群的复散射计算，得出了不同粒径及分布、不同颗粒浓度条件下，颗粒群的复散射光强分布．该方法可用于在线颗粒测量中的复散射计算．     

超临界CO_2输送管道中水合物颗粒运动模拟

CO_2管道输送是CCUS技术的必要环节。我国CCUS项目中CO_2主要来源于碳捕集技术,CO_2流体中存在各种杂质。含杂质超临界CO_2的特性,使得管道运输超临界/密相CO_2存在较大风险。本文基于延长油田液态CO_2管道输送可行性研究,探讨水合物颗粒运动特性。使用FLUENT数值模拟软件中DPM模型,探究水合物颗粒在超临界/密相CO_2的水平输送管道、不同倾角斜直管道中的运动。结果发现水合物颗粒流动主要受CO_2流体湍动作用的影响,造成水合物颗粒在整个管壁的碰撞,从而形成对管壁的冲刷,其运动受粒径、体积分数影响较小。对斜直管道的计算结果表明大倾角管道对水合物颗粒运动的影响较大。     

颗粒光散射与文物字迹淡化作用的关联性

为揭示颗粒光散射与文物字迹淡化作用的关联性,利用具有负电性的脱质子化聚丙烯酸(PAA)与带正电的TiO_2颗粒间的静电相互作用,可获得有色纸张负载颗粒物的模型样,分别考察了模拟样中颗粒间隙在不同折光率介质下的微观结构及反射光谱。结果表明:纸张表面负载TiO_2颗粒后光散射程度增大,纸张颜色变浅;当利用较高折光率离子液体填充颗粒孔隙时,淡化的颜色在一定程度上得到了恢复。利用上述原理对一例淡化字迹的唐代经文进行了显现,取得了良好效果。     

(Fe,Cr)_3O_4上CO、CO_2吸附性能的研究

本文用脉冲色谱技术和液氮冷阱分离技术研究了(Fe,Cr)_3O_4上CO、CO_2的吸附和反应性能。本文还用色谱法测定了吸附热。在(Fe,Cr)_3O_4上CO的吸附热为44.4千焦/摩(70—160℃),改变样品中的含铬量对CO的吸附热影响不大。CO_2的吸附热在低温区(76-155℃)为38.3千焦/摩;高温区(292.5—380℃)为32.6千焦/摩,但对缺氧表面可高达73.2千焦/摩(349—412℃)。这表明(Fe,Cr)_3O_4的表面状态不同,对高温区CO_2吸附热影响很大。     

N_d~(3+):YAG晶体的散射改善

本文定性地讨论了电阻炉内晶体的生长过程,结果发现,只要适当地控制熔体中的强迫对流F_j 和自然对流F_n,在一定的纵横比下,保持<120°,从而使得熔体中的散射粒子逃离薄边界层,减少了浮获它的几率。     

颗粒光散射信息的数据处理

颗粒尺寸分布的测量在许多科学研究和工业领域中起着十分重要的作用。该技术以小颗粒的光散射为其理论基础,从测得的光散射信息中获得颗粒的尺寸分布。在对光信息进行数据处理时,必然会遇到求解第一类范德亥姆积分方程问题,这就是光学中十分棘手的所谓“反问题”。本文分别用投影迭代法和改进的PETROV近似解析法进行数据处理,并用专门设计标准样品进行标定。试验和计算机数据处理的结果表明:投影迭代法不太成功;而改进的PET-ROV近似解析法由于其简单直观、准确度高等优点而具有较好的应用价值。     

Ce：Cu：LiNbO3晶体抗光致散射性能研究

用提拉法从熔体生长出来了Ce(0.09%),Cu(0.01%)LiNbO3(Ce:Cu:LiNbO3)晶体,切割后分别对其中两块晶体进行氧化和还原处理,对晶体的抗光致散射能力和衍射效率测试表明,晶体的抗光致散射能力和衍射效率与氧化、还原处理条件有密切关系,其对晶体进行大容量体全息存储起重要作用。     

小角X射线散射-分割分布函数法的建立和应用

本文介绍了小角X射线散射-分割分布函数法(SAXS-DDF)的建立,并用该方法测定了γ-Al_2O_3超细粉末和La改性的Ni/α-Al_2O_3催化剂中载体表面上活性组分Ni的粘度分布。该方法把计算散射强度的积分方程转化为线性方程组,采用合理的数学模型和计算机程序相继给出平均粒度、比表面、粒度组成和直方图等特征参数。对测定方法的童复性和可靠性进行了验证。用透射电子显微镜的照片结果证实了Ni/α-Al_2O_3催化剂中活性组分颗粒所呈的形状和粒度分布的规律。测试结果说明,SAXS-DDF法适合于测试单相超细粉末或两相催化剂中金属活性组分颗粒的粒度分布。     

颗粒粒径的光散射法测量研究

系统论述了测量颗粒粒径常用的几种光散射法,分别是衍射法、全散射法、角散射法和光子相关光谱法,对于颗粒粒径测量技术的发展,具有一定借鉴价值。     

FeO影响CaO-SiO_2-MgO-Al_2O_3-Cr_2O_3体系中含铬尖晶石晶体析出的热力学分析

不锈钢渣中的铬以尖晶石矿物相状态赋存时不易溶出,有利于钢渣的资源化利用。本文基于熔体非平衡凝固理论,采用热力学数据库FactSage 7.0研究了FeO添加量对CaO-SiO_2-MgO-Al_2O_3-Cr_2O_3不锈钢渣体系中尖晶石晶体析出温度、析出量、化学组成及铬元素赋存状态的影响规律。模拟计算结果表明,尖晶石晶体为高温析出相,主要由MgCr_2O_4和FeCr_2O_4组成;随着FeO添加量不断增多,尖晶石晶体的析出温度逐渐降低,其最终析出量逐渐增加,析出物中FeCr_2O_4所占比例增加而MgCr_2O_4相对减少;铬元素的赋存状态未受FeO添加量变化影响,仍以尖晶石固溶体形式存在。     

355 nm激光泵浦BN晶体受激拉曼散射实验的研究

自从受激拉曼散射被发现以后,发现了多种拉曼介质,这些拉曼介质有气体、液体还有固体,从这些介质的受激拉曼散射中得到上百条谱线,光谱分布从紫外到近红外,有效拓宽了激光光谱范围。增益较高的拉曼晶体有碳酸盐、硝酸盐和钨酸盐晶体,在这些晶体中Ba（NO3）2晶体是最有潜力的材料之一。该文研制出一套实验系统,通过受激拉曼散射的原理和实验结合来研究硝酸钡晶体的受激拉曼散射现象。研究内容主要包括如下：搭建一级放大1064 nm激光实验系统;在1064 nm有源光基础上,完成泵浦光355 nm激光的搭建;完成355 nm激光泵浦Ba（NO3）2晶体的受激拉曼散射实验研究。     

垢晶体在黏土颗粒表面沉积过程及影响因素

以与微生物颗粒大小及表面性质接近的黏土颗粒为研究对象,采用光学显微镜、激光粒度仪和Zeta电位测定仪对其表面沉积垢的形貌变化、粒径变化和Zeta电位变化进行研究,探索垢晶体在颗粒表面的沉积规律,分析垢晶体在黏土表面的沉积过程及影响因素。结果表明:垢晶体在黏土颗粒表面沉积过程由垢晶体形成诱导期、垢晶核形成期和垢晶体长大期3个阶段组成。随着垢晶体沉积量的增大、温度的升高、搅拌速度的加速,垢沉积诱导期均呈下降趋势,垢晶核形成速率常数随之增大。另外,Ca~(2+),SO_4~(2-)浓度增加有利于垢晶体在黏土颗粒表面沉积,而Mg~(2+),CO_3~(2-),HCO_3~-加入不利于垢晶体在黏土颗粒表面沉积。     

全散射法测量颗粒粒径分布技术的进展

本文介绍了国内外光学全散射法测粒技术的发展过程、存在的主要问题,提出一改进后的新方法:用多波长全散射法测量颗粒粒径分布。该方法不仅可消除全散射法测量结果有多值性的缺陷,而且可以直接获得颗粒的粒径分布,测试粒径范围也有所扩充(0.03～8μm)。文章还给出了用独立及非独立模式的两种算法,求解粒径分布的数值模拟结果以及对聚苯乙烯标准颗粒的实测结果。计算和实测的结果令人满意。