激光大气等离子体电子温度的空间分布特性

利用Nd：YAG激光器产生的1．06μm激光束（脉冲能量为500mJ，脉冲宽度为10ns，重复频率为10Hz）聚焦形成长约为8cm直径为5cm的激光大气等离子体柱，用光谱测量的方法，分别治平行于激光柬方向和垂直于激光束方向探测了该等离子体柱的空间分辨光谱，并由此反演得出电子温度空间分布特性．实验结果表明：激光大气等离子体中各种离子和电子呈橄榄形分布，即沿激光束方向分布不对称，而垂直激光柬方向对称分布，最高电子温度约为3000K．此结果对了解激光大气等离子体中各种处在不同状态的原子、分子和离子的空间分布特性提供了依据，进一步揭示了激光大气等离子体的微观结构．     

类硼烯HBLiF的构型及异构化反应的量子化学研究

用ＲＨＦ／６－３１＾＊解析梯度方法研究了类硼烯ＨＢＬｉＦ的结构,得到了４个平衡构型和３个异构化反应的过渡态构型,分析了各构型的结构特点及稳定性,文中还给出了各构型的Ｍｕｌｌｉｋｅｎ集居数和基本构型的前线分子轨道,并简单讨论了两种基本构型的化学活性。     

谈热力学方法估算化学反应的反应温度

对环已醇催化脱氢制备环己酮的反应进行了热力学分析,利用热力学数据估算了谈反应的最低反应温度,综合考虑反应转化率,反应速平以及能耗问题,确定了适宣的反应温度范围为220～240℃;并结合生产实际,指出环己醇催化脱氢反应的生产工艺有待进一步改进。     

激光诱导Al等离子体温度的测定及时间变化特性研究

利用ＹＡＧ激光烧蚀Ａｌ靶产生３条ＡｌⅢ等离子体谱线（４５２．９２，４５１．２５，４１５．０１ｎｍ）。在局部热力学平衡近似下，测试得到：在激光能量为３７ｍＪ／ｐｕｌｓｅ时，等离子体电子温度在１５０００Ｋ附近抖动，且随延迟时间无明显变化；在激光能量为６２ｍＪ／ｐｕｌｓｅ下，电子温度上升至１７５００Ｋ附近，但随延迟时间有较为明显的波动现象。利用玻尔兹曼图，测得ＡｌⅢ谱线４４７．９９ｎｍ（４ｆ＾２Ｆ７／２     

真空中铝锡合金激光等离子体的时间演化研究

利用时间分辨发射光谱法测量了真空环境中激光Al-Sn合金等离子体时间演化光谱,结合基于流体动力学方程和辐射输运方程的多元素激光等离子体辐射流体动力学模型及程序,模拟了Al-Sn合金等离子体在真空中的膨胀演化,实现了不同电荷态Al、Sn离子在等离子体演化过程中离子密度和等离子体温度的空间分布诊断.结果表明,理论模拟的谱线强度及其时间演化规律与实验结果符合较好,理论重构的不同时间延迟下离子密度和等离子体温度的空间分布图像可以直观地呈现多元素等离子体中不同电荷态离子在等离子体中的演化过程,预期可为多元素情形下的激光等离子体辐射特性及其应用提供帮助.     

背景气体中激光Al等离子体演化的干涉诊断研究

利用自主搭建的马赫-曾德尔激光干涉诊断系统研究了空气压强在1 atm和0.1 atm以及氩气在1 atm下纳秒脉冲激光烧蚀产生Al等离子体的冲击波膨胀和电子密度演化.从测量的干涉图中提取了等离子体冲击波的膨胀轮廓,诊断了等离子体的电子密度.研究结果表明,在空气背景气压为0.1 atm时,等离子体冲击波轮廓和速度都较大;而压强在1 atm时,氩气环境中等离子体冲击波的膨胀速率和轮廓均较小.空气环境在0.1 atm下,冲击波的横向膨胀速度在50 ns时达到了约3.4 km·s^-1,但随着延迟时间的增加快速衰减,5μs后,3种情况下的冲击波均接近声速.此外,空气环境0.1 atm下等离子体空间区域较大,整体电子密度较低;而氩气环境在1 atm下,等离子体空间区域较小,整体的电子密度较高,在300 ns时核心区域电子密度达到了10¹⁸ cm^-3.结果进一步显示了背景气压对等离子体膨胀约束具有主导作用,而压强相同时,氩气环境对等离子体的约束要强于空气环境.     

辅助气体对CO2激光焊接等离子体的作用

从ＣＯ２激光焊接时等离子体产生的机理出发，针对厚板焊接，采用一套精密调节装置对辅助气体控制等离子体的主要工艺参数进行了试验研究，并对焊接时等离子体行为、小孔及熔池的运动进行观察。结果表明：无论采用何种常用气体，只要其压力稍高于金属蒸气压力，等离子体被压缩和控制，就可获得最佳的深穿透焊缝。     

激光诱导液相基质等离子体电子温度的时间演化特性研究

通过单脉冲激光烧蚀MgSO4水溶液射流产生激光等离子体,通过调节ICCD门脉冲相对激光脉冲的延时,测定了液相基质中激光等离子体中Mg元素的时间分辨发射光谱.实验结果表明,当ICCD门延时在0.6μs-1.6μs范围内变化时,谱线强度随延时的增大逐渐减小,但减小的速度越来越慢;谱线的信噪比有一个先上升后缓慢减小并趋于稳定的过程.同时,利用Boltzmann斜线法对Mg原子谱线(518.36nm,517.268nm,516.732nm,383.829nm,383.230nm,382.935nm)进行拟合,得到了不同延时下Mg等离子体的电子温度范围为4772K-6281K,线性相关系数为0.958.拟合结果说明本实验条件下得到的液相基质激光等离子体满足局部热平衡条件.     

激光诱导等离子体在背景气体中膨胀的二维轴对称模型

激光诱导等离子体的膨胀是人们比较关注的一个问题,因为等离子体参数的演化规律对等离子体动力学过程和辐射过程的研究十分重要。由于激光诱导等离子体这一现象更多的是发生在有背景气体的情况下,所以文章提出了一个描述等离子体在背景气体中膨胀的二维轴对称辐射流体动力学模型,包括流体动力学方程组与辐射传输方程。其中,在流体动力学方程组中考虑了扩散、黏性、热传导等分子传输过程,在辐射传输方程中考虑了三种吸收过程。根据提出的模型,对不同压强氩气下激光诱导铝等离子体进行了理论模拟,获得了等离子体参数（数密度、膨胀速度以及电子温度）的时空演化。此外,还模拟了1标准大气压氩气下激光诱导铝等离子体的发射光谱和谱线积分强度的分布,并且对模拟结果与相同条件下的实验结果进行了比较,两者的一致性很好地验证了该模型的可靠性,为激光诱导击穿光谱技术提供了理论指导。     

非平稳态等离子体降解流动态低浓度甲苯气体的研究

利用介质阻挡放电产生的非平衡态等离子体对常压下流动态含甲苯的空气进行处理,研究了流量和极间电压对降解甲苯的影响,当电压达到7200V时甲苯降解率最高达100％,产物为CO2,CO和H2O,此时产生的CO2也最多;随着流量的提高其降解率呈下降趋势,并且产物中CO2与CO的比也下降,研究结果为非平衡态等离子体降解甲苯的实际工业应用提供了一些依据。     

常温等离子体法合成氨的反应途径探讨

依据试验条件和实时连续质谱诊断的氮氢混合气流放电过程中的瞬态成份 ,分析合成氨的反应途径和步骤 ,提出经由瞬态成份 N2 H6 衰变为氨的观点     

基于激光烧蚀的等离子体羽辉膨胀动力学机制研究

重点讨论了脉冲激光烧蚀技术中,在考虑等离子体电离效应时等离子体的空间动力学演化特征.首先将等离子体视为可压缩理想气体,根据局域质量守恒和动量守恒,给出了在柱面坐标系下的等离子体压力与空间数密度的变化规律.在此基础上,结合适当的边界条件,用解析法进行求解,得到了在考虑等离子体电离效应时的一组新的动力学演化方程.分析结果表明,电离度会使等离子体的速度沿各个方向都得到加速,等离子体的内部速度具有自相似表达形式.     

激光致等离子体及其对激光加工的影响

论述了激光致等离子体机理和激光致等离子体在光束一工件能量耦合过程中的作用。对等离子体振荡与逆韧致副射吸收作了物理讨论，导出了等离子振荡频率和吸收系数公式。     

等离子体反应的统计热力学分析

通过热力学及统计力学分析，在定量、定压条件及局域平衡近似下，得出了体系各组分的分布与他们配分函数之间的关系；在此基础上，以煤等离子体热解反应制乙炔中起重要作用的物质氢为例，计算了不同温度下该物质组分H2，H2＋，H和H＋的分布；基本正确地描述了在氢在等离子体反应发生器及等离子体反应器的状态，为进一步深入研究提供了参考。     

激光等离子体微推进技术研究进展

随着微卫星技术的发展,微推进器的研究已经越来越紧迫,而激光等离子体微推进器则正是其中的一种。通过对激光等离子体微推进技术的工作原理和国内外研究现状的分析,列举了其相对于其他微推进器的技术特点,也对其目前存在的问题进行了简述。     

热平衡低温等离子体法合成氨研究

介绍了一种新的合成氨方法－热平衡低温等离子体法,该法简单易行,节省自然（天然）资源和能源,在合成氨工业可开辟出广阔的应用前景。     

飞秒激光大气等离子体通道的平均电子密度修正

在飞秒激光等离子体通道中的电子密度分布近似为高斯分布的基础上,对文献[5]中所得到的激光等离子体通道中的平均电子密度进行了修正计算.计算结果显示:等离子体通道的平均电子密度约为5.48×1018cm-3,高于文献[5]中的计算结果约一倍.随后从实验所测得的等离子体通道中的电阻率η=0.76 Ωcm出发,验证估算出的平均电子密度约为5.20×1018cm-3.从而证明了飞秒脉冲激光生成等离子体通道中的电子密度分布近似为高斯分布.     

单脉冲激光加热下金属材料的非线性温度场研究

建立了单脉冲激光加热下金属材料非线性温度场的简单物理模型,并进行了解析研究,所得研究与实验结果基本符合。     

基于时频分析的反射超声无损测温新方法

为适应超声加热治癌中控温的需求,提出了一种无损测温法．基于维格纳分布函数（ＷＤＦ）的时频图分析,导出分层介质目标中相邻层上回波脉冲频谱幅度之比与相邻层声速差之间的关系．设以正态函数描述肿瘤升温后的声速分布,解得声聚焦点邻区内沿层面法线方向上的温度分布．计算结果与实测结果吻合良好．