全气相化学激光体系的直流放电研究

为了提高化学激光体系(AGIL)中F原子的产率,采用直流放电引发方式,对棒式电极的放电特性进行了研究。在对NF3/He混合气体进行解离时,通过选择不同平衡电阻,得到了3 kW左右的放电注入功率。用光谱分析仪对F原子产率进行了测量。通过拟合计算可得：一个NF3分子能够解离出1.3～1.5个F原子。     

全气相化学激光体系的直流放电研究

为了提高化学激光体系(AGIL)中F原子的产率，采用直流放电引发方式，对棒式电极的放电特性进行了研究。在对NF3/He混合气体进行解离时，通过选择不同平衡电阻，得到了3 kW左右的放电注入功率。用光谱分析仪对F原子产率进行了测量。通过拟合计算可得:一个NF3分子能够解离出1.3～1.5个F原子。     

采用空心阴极放电等离子体化学气相沉积方法制备a-CH薄膜

研究了不同衬底-阴极距离、直流电压和H2流量对a-CH薄膜沉积速率的影响。结果表明：衬底-阴极距离必须大于0.5cm,随着该距离的增加,薄膜的沉积速率减少;直流电压达550V时沉积速率最大;随着H2含量的增加,CH4含量相对减少,沉积速率随之降低。用AFM观察了以该方法制得的448.4nm CH薄膜的表面形貌,表面粗糙度约为10nm。最后测出了不同条件下CH薄膜的UV-VIS谱,由此可以计算得到薄膜的禁带宽度及折射率。     

采用空心阴极放电等离子体化学气相沉积方法制备a-CH薄膜

 研究了不同衬底-阴极距离、直流电压和H₂流量对a-CH薄膜沉积速率的影响。结果表明：衬底-阴极距离必须大于0.5cm，随着该距离的增加，薄膜的沉积速率减少；直流电压达550V时沉积速率最大；随着H2含量的增加，CH₄含量相对减少，沉积速率随之降低。用AFM观察了以该方法制得的448.4nm CH薄膜的表面形貌，表面粗糙度约为10nm。最后测出了不同条件下CH薄膜的UV-VIS谱，由此可以计算得到薄膜的禁带宽度及折射率。     

单晶硅上化学气相沉积铜薄膜的机理研究

在自行设计、建立的MOCVD系统上,以Cu(hfac)2为反应前驱物在单晶硅上进行铜薄膜的化学气相沉积,并用AFM、SEM对铜核的成长机理进行了研究．结果表明,反应初期,单晶硅上铜核的成长为岛状,反应后期为先层状后岛状．利用XPS对铜薄膜成长的反应机理进行了探讨,由薄膜的Cu2p、Ols、Fls、Si2p谱可推论出,XPS谱中所出现的C=O、OH及CF3／CF2可能为Cu(hfac),当Cu(hfac)2在高温下分解成Cu(hfac)及hfac后,H2还原表面的hfac生成OH基,反应进行一段时间,OH基浓度大到一定的程度后,与Cu(hfac)2热裂解产生的hfac作用生成HO-hfac并脱附,使表面的铜的氧化物被还原以及发生Cu(hfac)2与H2的氧化还原反应．     

用FLUENT软件计算化学氧碘激光流场

用计算流体动力学(CFD)软件FLUENT,数值研究化学氧碘激光喷管形线,碘喷孔位置, 副流入口压力,O2(1Δ)初始产额,水蒸汽含量以及稀释气体对平均小信号增益系数沿流动方向分布的影响;并对大连化学物理研究所超音速化学氧碘激光的两次实验进行数值模拟,计算结果显示平均小信号增益系数与实验测试的摩尔功率趋势一致。     

用FLUENT软件计算化学氧碘激光流场

用计算流体动力学(CFD)软件FLUENT,数值研究化学氧碘激光喷管形线,碘喷孔位置, 副流入口压力, O2(1Δ)初始产额,水蒸汽含量以及稀释气体对平均小信号增益系数沿流动方向分布的影响;并对大连化学物理研究所超音速化学氧碘激光的两次实验进行数值模拟,计算结果显示平均小信号增益系数与实验测试的摩尔功率趋势一致。     

Cl/HN3/I2全气相化学激光体系的化学动力学模拟计算

对Cl/HN3/I2产生NCl(a)/I激光的过程进行了化学动力学计算,主要考察了Cl,HN3和I2的初始粒子数密度及其配比对小信号增益系数的影响。结果发现,当温度为400K, 初始Cl粒子数密度为1×1015,1×1016和1×1017cm-3时,小信号增益系数分别达到1.6×10-4,1.1×10-3和1.1×10-2cm-1,获得最佳小信号增益系数的HN3和I2的初始粒子数密度分别为初始Cl粒子数密度的1～2倍和2%～4%。同时,对Cl,HN3和I2配比对小信号增益系数和增益持续时间的影响进行了讨论。     

辉光放电等离子体辅助XeCl准分子激光溅射沉积碳氮薄膜

利用直流辉光放电等离子体辅助的脉冲激光沉积技术在Si衬底上生长了碳氮薄膜.通过扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、俄歇电子能谱等多种手段,对薄膜的形貌、成分、晶体结构、价键状态等特性进行了分析和确定.结果表明,沉积薄膜为含有非晶SiN和晶态氮化碳颗粒结构,晶态成分呈多晶态,主要为α-C₃N₄相、β-C₃N₄相,晶粒大小为40—60nm.碳氮之间主要以C-N非极性共价键形式相结合. 关键词： 脉冲激光沉积 直流辉光放电 碳氮薄膜     

氧碘激光器化学式碘发生装置的实验研究

针对采用化学式碘发生器的氧碘激光器稳定出光时间较短的情况,通过热力学和化学动力学方面的实验和分析进行了化学式碘发生装置供碘稳定性的研究。分析了物料转化率和反应速率随反应初始温度及反应时间的变化,得到了固相产物的灰层扩散是该反应控制步骤的结论,明确了实验中CuI要大大过量,用氯气量控制碘量的原则,同时确定了适宜的起始反应温度。优化后,在近15 s时间内碘流量变化小于15%,显示出了较好的供碘稳定性,此时CuI的转化率为23%。     

氧碘化学激光器故障诊断技术

为了解决氧碘化学激光器通过常规诊断故障定位困难的问题,采用建立的氧碘化学激光器功率失常故障树模型,结合氧碘化学激光器常用的8个监测参数：碘腔压力、碘文氏管压力、p-t曲线、主氦压力、氯气压力、氧发生器压力、上游压力和光腔压力,提出采用故障树和在线监测参数相结合的办法,基于3法则的判断标准对氧碘化学激光器进行故障诊断,故障诊断正确率达到94.5%,并对出现的故障提出了改进措施。     

全金属结构铜空心阴极激光器的研究

本文提出了一种全金属结构的铜空心阴极激光器,它具有耐高温烘烤、结构稳固的优点,大大改进了放电稳定性.该激光器已获得了Cu II740.4和780.8nm两条激光振荡线.通过研究铜空心阴极激光器阈值特性、气体混合比和放电温度对激光输出功率的影响,给出了一些新的结果.     

在COIL中碘量变化与激光功率波形的关系

 针对碘量在一定范围内变化对激光功率影响不敏感,采用碘量变化的方法,通过对大量的250mmol/s列管式射流氧发生器的出光实验的分析,得到了激光功率波形随碘量变化的实验规律。这一实验结果可用于根据功率波形变化来调节最佳碘量。并对其机理进行了理论分析。     

在COIL中碘量变化与激光功率波形的关系

针对碘量在一定范围内变化对激光功率影响不敏感,采用碘量变化的方法,通过对大量的250mmol/s列管式射流氧发生器的出光实验的分析,得到了激光功率波形随碘量变化的实验规律.这一实验结果可用于根据功率波形变化来调节最佳碘量.并对其机理进行了理论分析.     

在COIL中碘量变化与激光功率波形的关系

针对碘量在一定范围内变化对激光功率影响不敏感,采用碘量变化的方法,通过对大量的250mmol/s列管式射流氧发生器的出光实验的分析,得到了激光功率波形随碘量变化的实验规律。这一实验结果可用于根据功率波形变化来调节最佳碘量。并对其机理进行了理论分析。     

Numerical analysis of spatial evolution of the small signal gain in a chemical oxygen–iodine laser operating without primary buffer gas

A chemical oxygen–iodine laser (COIL) that operates without primary buffer gas has become a new way of facilitating the compact integration of laser systems. To clarify the properties of spatial gain distribution, three-dimensional (3-D) computational fluid dynamics (CFD) technology was used to study the mixing and reactive flow in a COIL nozzle with an interleaving jet configuration in the supersonic section. The results show that the molecular iodine fraction in the secondary flow has a notable effect on the spatial distribution of the small signal gain. The rich iodine condition produces some negative gain regions along the jet trajectory, while the lean iodine condition slows down the development of the gain in the streamwise direction. It is also found that the new configuration of an interleaving jet helps form a reasonable gain field under appropriate operation conditions.     

纵向脉冲放电的Ne-CuBr紫外激光参量的数值研究

建立了一个描述纵向脉冲放电的Ne-CuBr紫外激光的动力学模型，数值计算了实验中主要参量对激光性能的影响.给出了激光输出特性随缓冲气压、工作温度和激光管口径之间的变化关系，定量解释了已有的实验结果，为进一步提高激光输出性能提供了依据. 关键词： Ne-CuBr紫外激光 脉冲放电 参量研究     

TEA CO2激光器几种放电电极的比较

从均匀场电极理论出发,计算并讨论了近似Rogowski电极、Chang电极(含紧凑式Chang电极)和Ernst电极的形状、理论电场分布和实际电场分布。对实验室所用的几种电极进行了脉冲放电实验,从而获得了TEA CO2激光器的放电参数与输出特性,并对这些结果进行了比较和分析。计算表明,在基本参数相同的情况下,Ernst电极具有最紧凑的外形和最佳的均匀电场分布。实验表明,采用近似Rogowski电极的TEA CO2激光器具有最大放电辉光范围和44 kV的最小放电击穿电压;采用Ernst电极的TEA CO2激光器具有25 J的最高单脉冲能量和最大17.2%的斜率效率。最后提出了TEA CO2激光器主电极的选择建议。