较高气压下激光烧蚀等离子体的动力学特性

建立一维半导体Ge的激光烧蚀模型,对波长为248nm,脉宽为17ns,峰值功率密度为4×108w/cm2的KrF脉冲激光在1000torr(1torr=133.32pa)氦气环境下烧蚀晶体Ge及产生等离子体的过程进行了数值模拟,并对计算结果进行分析比较.结果表明在惰性气体环境下,气压在1torr和1000torr之间变化对等离子体屏蔽现象的出现几乎不产生影响;背景气压的增大抑制了粒子的扩散,使等离子体的膨胀速度减小,限制了其膨胀的空间.     

升球法测量非透明液体的黏滞系数

传统的落球法只能测量透明或半透明液体的黏滞系数,为此设计了一种利用升球法测量非透明液体黏滞系数的实验装置。该装置利用适当质量的砝码通过两个定滑轮拉动小球匀速上升一定距离,利用斯托克斯公式并结合力学实验的内容,进而测出该液体的黏滞系数。结果表明,升球法测量液体的黏滞系数不需要测量液体及小球的密度,测量原理简单,方法直观可行,测量结果可靠,具有较好的应用前景。     

超短脉冲激光对甲醛树脂的烧蚀推进

利用波长532 nm、脉宽10 ns的短脉冲激光在不同激光能量下对甲醛树脂进行了烧蚀推进研究.通过测量激光烧蚀后的靶动量及质量损失,获得激光与甲醛树脂相互作用的动量耦合系数和比冲.     

激光粒度分析仪在非黏性土颗粒分析中的应用

阐述了激光粒度分析原理及马尔文MS3000型号激光粒度分析仪的改进,对非黏性土的粒径分布进行了研究。利用马尔文激光粒度分析仪,通过试验分析确定此种土的激光粒度的各参数变量(遮光度、泵速、光学参数、分散剂等),并选择最优参数进行粒径分布的重复性和重现性试验。对比了使用不同分散剂的试验结果,发现采用六偏磷酸钠为分散剂进行非黏性土粒径分析时,其结果更准确,应用范围更具有普适性。     

用激光光电传感器测液体的粘滞系数--经典的测量液体粘滞系数的改进

用激光光电传感器测量液体（蓖麻油）的粘滞系数，减少了测量误差，提高了测量结果的准确度。     

脉冲激光烧蚀固体：从正常蒸发转变到相爆炸

本文系统地讨论了脉冲激光烧蚀固体材料时,随激光能量密度的增加,从正常蒸发转变到相爆炸的全过程。首先提出正常蒸发情况下的烧蚀模型,利用此模型,基于Ni靶材,得到激光的透射率随时间的演化规律,以及烧蚀厚度随激光能量密度的变化规律,将所得结果比实验值进行了详细地比较分析,发现我们的结果与实验值达到令人满意的吻合。其次,还讨论了脉冲激光烧蚀靶材时,随激光能量密度变化,烧蚀过程中将出现的亚表面加热,正常沸腾及相爆炸现象。     

脉冲激光烧蚀固体：从正常蒸发转变到相爆炸

本文系统地讨论了脉冲激光烧蚀固体材料时,随激光能量密度的增加,从正常蒸发转变到相爆炸的全过程。首先提出正常蒸发情况下的烧蚀模型,利用此模型,基于Ni靶材,得到激光的透射率随时间的演化规律,以及烧蚀厚度随激光能量密度的变化规律,将所得结果比实验值进行了详细地比较分析,发现我们的结果与实验值达到令人满意的吻合。其次,还讨论了脉冲激光烧蚀靶材时,随激光能量密度变化,烧蚀过程中将出现的亚表面加热,正常沸腾及相爆炸现象。     

短脉冲紫外激光辐照下硅材料表面剥离过程研究

利用紫外激光对硅材料进行加工时需要估算硅材料表面剥离深度、温度分布与入射光功率密度的关系。激光与硅材料相互作用涉及多种复杂的物理现象，直接利用现有理论进行计算，确定相应的温度分布和剥离深度十分困难。文章探讨了在不同功率密度范围内，根据激光与物质相互作用主要形式的不同，建立相应的估算方法。实践证明，在一定功率密度范围内，估算值较好地符合了实验测定数据。     

脉冲电压作用下液体食品击穿特性研究

液体食品异常击穿是脉冲电场灭菌技术中的技术瓶颈之一。深入研究液体食品在脉冲电压作用下的击穿特性、探究其击穿机理,对于有效解决这一技术瓶颈至关重要。在搭建的研究脉冲电压作用下液体食品击穿特性的专用实验平台,对自来水、橙汁和啤酒这3种常见的液体食品在脉冲电压作用下的击穿特性进行了实验研究,分别研究了液体食品的压力、流速、温度对其脉冲电压作用下击穿电压的影响。研究结果表明:在脉冲电压作用下,这3种液体食品的击穿电压均随液体压力的增高而提高、随液体流速的增大而提高、随着液体温度的升高而提高。在压力、流速和温度这3个影响因素中,压力对脉冲电压作用下液体食品击穿电压的影响最突出,其次是流速的影响,最后是温度的影响。因此,消除或抑制液体食品在脉冲电场灭菌中的异常击穿主要应该从压力和流速两个方面去考虑采取相应的技术措施。     

激光烧蚀液态工质实验平台设计

为全面、高效研究激光烧蚀液态工质的推进性能,将微冲量测量装置、阴影流场显示装置及激光加载装置进行集成设计,使用精确的时序进行统一控制,搭建了激光烧蚀液态工质实验平台,并选择聚叠氮缩水甘油醚(GAP)、凝胶单元液体推进剂-3(单推-3)和甘油作为研究对象,对该平台进行了测试。结果显示,该平台可同步完成液态工质烧蚀冲量测量和喷射流场阴影测量,可多角度评估液体烧蚀性能,且具有测量重复性好、拓展性强、实验效率高的优点。     

基于高压场效应管的可调纳秒脉冲源设计

针对诸如变压器绕组形变的脉冲测试法等宽带测试需求,设计了一台由计算机控制并显示脉冲信号源工作参数、基于场效应管的可调纳秒脉冲信号源。实验测试表明,在50Ω负载上脉冲源能产生高斯上升沿20ns、指数下降沿40～200ns分档可调、重复频率0～5kHz连续可调、幅值0～1kV连续可调、体积为32×30×7cm3的纳秒脉冲电源,可满足变压器绕组形变的宽带测试需求。     

基于视频图像处理的液体粘度识别方法研究

为了在生产过程中实现液体粘度的在线监测,提出一种结合数字图像处理和液滴分析技术的液体粘度识别方法.通过实验获得不同粘度液滴的形成及生长过程图像,利用图像处理技术得到液滴生成周期的轮廓特征数据,并采用随机森林特征选择(RFFS)算法选择高质量特征子集作为输入,对麻雀搜索算法(SSA)优化的SVR模型进行训练,获得能够识别...     

分层脉冲激光焊接实验教学研究

为了深入理解激光焊接方法的特点和工艺参数对温度场的影响规律,在焊接实验课中引入高能束焊接方法激光焊,并通过调整分层脉冲波形实现了对焊接温度场的控制。完成了殷瓦钢的脉冲激光焊接实验,采用红外热像仪测量了焊接温度场,采用有限元法计算了焊接温度梯度和焊后冷却速率。实验结果表明,预热脉冲能够有效降低焊接温度梯度和焊后冷却速率,随着预热脉宽的增大,焊接温度梯度和焊后冷却速率降低,而焊接热裂敏感性则先减小后增大。     

瞬态增益引起的脉冲激光波形畸变及预补偿方法研究

介绍了一种新的脉冲激光波形畸变的预补偿方法.高功率光纤激光系统采用两级级联放大结构,在脉宽为500 ns、重频为10 kHz的条件下,由于瞬态增益效应,在最终输出端的时域中观察到了增益不平坦现象.通过分束提取小能量的最终输出信号,可利用任意波形发生器进行描点,对最终输出信号进行波形补偿,使输出端的时域信号近似于方波波形.通过实验验证了不同泵浦功率的信号均可通过描点的方式抑制增益不平坦,对其进行波形预补偿.     

视频图像法测量液体黏滞系数

采用视频图像精确测量小球在液体中下落的速度,通过斯托克斯公式得出液体的黏滞系数。与传统的光电门控制法和旋转法测量的黏滞系数值比较,视频图像法测量黏滞系数方法具有操作简单、综合性强等特点,可作为学生综合型、设计性实验,为传统仪器的改进提供了新思路。     

利用旋转液体特性测液体折射率方法的改进

利用旋转液体的特性测量液体的折射率。在以前测量方法的基础上,经过理论推导后得到更简洁、更方便的测量方法。测量结果表明,改进后的测量方法由于所测变量的个数减少,以及所选择的测量光点位置不同,在相同的测量条件下测量结果更加精确。     

利用自主开发的测试系统改进液晶物理实验教学研究

基于河北工业大学国家级特色专业液晶物理方向在实验教学方面取得的经验,研究了液晶物理实验教学模式。以自主开发的液晶材料特性和液晶器件显示特性测试系统充实液晶物理实验教学内容,有利于培养学生的独立思考、解决实验中遇到的问题的能力,提高了教学质量。该教学模式还可以在其他学科的实验教学中推广。