激光作用下硅靶材的等离子体光谱强度分析

建立一套激光等离子体光谱测量实验装置,以Nd∶YAG调Q倍频固体激光器为激发光源,硅作为样品.获得了不同激光能量时的硅样品原子辐射谱图,从中提取硅在634 nm处的等离子体谱,分析等离子体谱强度的变化趋势,得到的实验结果与理论分析符合的很好.     

纳秒激光加工生成硅量子点的发光性质研究

该文报道氧气、氮气或空气等不同氛围中用纳秒脉冲激光在硅基上加工生成量子点结构,发现这些样品在700 nm波长附近均有增强的光致发光(Photoluminescence,PL),且各样品的PL峰很相似;经适当退火处理后,在某些样品上观察到随机受激发光.通过第一性原理计算,发现各种量子点结构表面的成键类型与密度是形成PL发光增强的关键,并由此提出相应的物理模型.     

脉冲激光烧蚀靶材产生的等离子体初始发展过程的诊断

用基于光偏转的光纤传感器研究了脉冲激光烧蚀铝靶产生的等离子体及冲击波的初始发展过程,实验结果表明,在距靶0.4mm内,冲击波与等离子体薄层未分离,一起离靶高速运动;在0.4mm处,等离子体薄层发生二次电离,电离使等离子体向电离中心的周围膨胀,造成等离子体中心密度低两侧密度高,同时使冲击波与等离子体分离;由于扩散作用,在0.4mm到0.7mm之间,等离子体由中心密度低两侧密度高过渡到中心密度高两侧密度低;0.7mm以后,等离子体传输速度减慢,信号波形展宽,幅度减小直至消失;冲击渡与等离子体分离后其传播速度随传输距离而衰减,在8mm处衰减成声波.     

激光与光学薄膜的相互作用机制

应用激光与光学薄膜作用产生的等离子体形貌,研究了该作用过程和机理,实验结果与之吻合。     

靶材背面辅助材料影响激光打孔重铸层分布的实验研究

针对激光直冲加工微小孔时,孔出口重铸层较厚、毛刺较多的问题,提出了在靶材背面增加辅助材料的方法,探究不同吸光能力的材料对激光打孔重铸层分布的影响。辅助材料按照吸光能力分为透射光材料、吸收光材料和散射光材料,选择的3种典型代表材料为石英玻璃、石蜡和NaCl,分别对3种材料激光打孔孔口形貌和重铸层厚度的影响进行实验研究,并对其作用机理进行了深入分析。实验结果显示:背面增加辅助材料可以有效地减小出口的重铸层厚度和出口毛刺,但入口重铸层厚度有不同程度的增加,且脉宽对打孔结果有明显影响;相比之下,NaCl的作用效果最佳,其入口重铸层增量较小,出口干净圆整,重铸层厚度减小了60%以上,减至10~15μm。     

激光与等离子体相互作用中离子声波的特征

采用Ｃａｕｃｈｙ－Ｇｒｅｅｎ积分公式和鞍点法，分析了激光与等离子体相互作用中ＳＢＢＳ的非稳定性，并数字模拟了在这种相互作用中离子声波的奇异相干特征。     

激光脉冲与等离子体相互作用中高次谐波的产生

利用强激光照射金属材料,致使材料表面大量分子电离产生等离子体．该文从电子的运动方程出发,求解出了电子在激光场中运动的位置函数的解析解．发现除了包含基次及二次谐波外,它还包含有三次、四次等高次谐波．这说明激光脉冲与等离子体相互作用能够产生高次谐波．谐波次数越高,其系数越小．该文比较了基次与二次谐波的系数,其比值p＞1,与事实相符合。     

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。     

激光等离子体相互作用中产生的磁场与电子热传导

本文应用三维相对论电磁粒子模拟程序,研究超强超短脉冲激光与等离子体薄靶的相互作用中产生的磁场与电子热传导。研究结果表明,被激发的磁场使电子束在非常短的距离内沉积能量,同时对在激光有质动力推开电子时形成的电子热流产生抑制作用。对这些物理过程的细致研究对更好的理解快点火物理中自生磁场的产生,快电子输运等过程有重要意义。     

球头铣刀螺旋铣孔材料去除及孔形成过程分析

根据螺旋铣孔加工机理,考虑钛合金难加工特性及球头铣刀头部的几何特征,分析球头铣刀完成钛合金螺旋铣孔加工过程中不同特征时刻刀具和工件的形态及相对位置关系,选取四个典型时刻研究球头铣刀螺旋铣孔过程中的孔壁形成机理.对去除的未变形切削材料的截面特征和横截面面积进行讨论,通过典型时刻分析球头铣刀螺旋铣孔过程中的材料去除行为,在数控机床上开展钛合金螺旋铣孔试验,并测量切削力,分析刀具磨损和螺旋铣孔质量.结果显示球头铣刀在钛合金螺旋铣孔加工过程中材料去除均匀平稳,与仿真过程基本一致,同时切削力逐步增加或减小,刀具磨损小,孔质量较高.     

井下传输光缆的渗水率研究

对比了蓝宝石光纤和石英光纤在280℃高温、932 psi高压环境下的渗水率.为了提高恶劣环境下(油井等)的信号传输光缆的可靠性,通过蓝宝石光纤和石英光纤在1390 nm处的光损耗来定义渗水率的大小.实验结果表明:蓝宝石光纤的渗水率要大大低于石英光纤,是一种应用于恶劣环境的有效光纤.     

钢筋混凝土筒仓散料的静力相互作用分析

基于亚塑性本构理论,对钢筋混凝土筒仓仓壁与散料颗粒体之间的静态压力作用进行有限元模拟.筒仓内散料颗粒采用Niemunis和Herle基于von Wolffersdorff修正的亚塑性本构模型;仓内散料颗粒与仓壁之间的相互作用采用基于库伦摩擦定律的面面接触关系.利用ABAQUS软件所建立的有限元模型,对筒仓-散料静力相互作用进行数值模拟,并将数值模拟结果与我国、欧洲(ISO)、美国筒仓设计规范,以及筒仓经典压力理论及既有试验数据进行比较.同时,还对仓内散料颗粒材料种类、初始孔隙比、内摩擦角、摩擦系数、颗粒硬度和颗粒间应变进行参数分析,分析结果表明,散料颗粒的种类、初始孔隙比、仓内散料临界内摩擦角、颗粒硬度和颗粒间应变对筒仓-散料静力相互作用影响较大.     

靶材热烧蚀效应的有限元分析方法

强激光辐照靶材引起热烧蚀效应,单元死活技术是Ansys或Marc通用软件中处理热烧蚀过程常用的一种技术,它允许用户在计算分析过程中根据需要随时增加或删除单元.本文采用单元的死活技术和激光辐照引起的热流加载控制相结合,通过一个算例来模拟靶材激光热烧蚀效应.     

反物质的相互作用

探讨了反物质的基本作用力场,并取得了正、反粒子系统4种作用力及其强度的比较结果。     

机械振动中对立过程分析

通过对机械振动过程的分析,阐明振动过程中动能与势能之间的对立和转化,进一步分析了外界有序和无序干扰下的振动过程,探明了在外界干扰下振动过程中的对立因素,以及由对立因素的转化导致的矛盾的转化。     

触头材料液相熔渗过程分析与控制

对触头材料的熔渗机理,熔渗过程进行了详细的分析,并以制造ＣｕＣｒ５０和ＣｕＷ系触头为例,提出了确定触头材料熔浸过程工艺参数的原则和方法：确定烧结工艺参数时要兼顾氧化膜的去除,保证骨架强度和孔隙通道,要考虑不同粉末粒径及生坯特性;而确定熔渗工艺参数时则要考虑骨架金属粉末的粒径,生坯的高度,牌号及熔渗剂熔点。     

框架结构-筏板基础-地基的共同作用数值分析

通过建立框架结构、筏板基础和地基的共同作用模型,进行了模拟施工过程的计算分析,得出了筏板基础沉降、筏板内力的变化规律;在考虑共同作用与不考虑共同作用两种情况下,分析了框架柱、梁内力.进行框架结构、筏板基础的研究,完善框架结构、筏板基础内力分析方法,对于降低工程造价,具有非常重要的现实意义,希望获得一些可供实际工程设计参考和借鉴的结论.