稀有气体卤化物准分子激光器工作气体实时补给技术（英文）

为延长稀有气体卤化物准分子激光器工作气体使用寿命,在原有供气设备基础上增加了工作气体实时补给技术.该技术采用FPGA控制系统将逐步提高放电电压、补充卤素气体和更换部分混合气体等操作有效组合起来.随着激光脉冲能量的下降,逐步提高放电电压;当放电电压达到最大值时,开始补充卤素气体,并恢复放电电压;当补充卤素气体效果不明显时,更换部分混合工作气体.将该技术应用于医用型ArF准分子激光器中进行实验研究,结果表明:在没有使用工作气体实时补给技术的情况下,激光器累计工作14.38h后,输出单脉冲激光能量下降了17.2%;采用工作气体实时补给技术后,激光器输出能量下降速率明显降低,累计工作14.38h,其单脉冲能量下降率能控制在3%范围内.因此,采用该技术可延长激光器工作气体的使用寿命、提高输出激光能量稳定性、减少停机次数并降低运行成本.     

0.73 J脉冲能量KrF准分子激光器的特性

研制了一台KrF大能量准分子激光器,激光器采用紧凑型Chang电极与紫外火花预电离的结合, 实现了激活区大面积的均匀辉光放电,利用LC反转倍压以及一级磁脉冲压缩技术在放电电容上实现了峰值电压40 kV、脉冲上升时间约为100 ns的高压快脉冲激励。研究了工作气体含量对激光器能量输出的影响,在总气压3.3105 Pa,F2/He, Kr, Ne体积分数比值为1.97∶3.18∶94.85,充电电压27 kV时,得到了738 mJ的单脉冲能量输出,激光近场光斑30 mm14 mm,在充电电压23 kV时,全电效率最高,达到2.0%。     

高功率放电泵浦KrF激光器放电及输出特性研究

介绍了一台工作于振荡器状态下的高功率放电泵浦KrF准分子激光器的放电工作特性,研究了影响激光输出参量的若干因素。通过计算和实验,在国内首次实现了体积大于85cm×3cm×1.3cm的KrF激光气体放电,单脉冲激光输出能量超过130mJ,给出了详细的实验结果并深入讨论分析了有关的物理机制。     

放电激励重复频率非链式HF激光器

 利用紫外预电离横向放电和气体循环结构建立了一套放电激励重复频率HF激光装置。研究了激光器工作介质SF6/C2H6混合气体放电特性和激光输出特性,获得激光器单次运行的最佳输出参数;通过对激光器重复频率运行时不同气体流速、充电电压与气体总压条件下的放电状态和输出能量的比较,分析了激光器重复频率稳定运行的必要条件。结果表明：所研制的激光器最大单脉冲能量0.6 J,峰值功率3 MW,电光转换效率2.4%;当混合气体工作介质以3.5 m/s的流速循环时,激光器稳定运行的最高工作频率可达50 Hz,脉冲输出能量稳定在0.26 J,平均功率达到13 W。     

非链式HF激光器能量稳定性影响因素实验研究

为提高非链式电激励脉冲HF激光的能量稳定性,分析了激光产生反应动力学和影响激光能量稳定性的主要因素,得知基态HF分子的生成、工作气体的温度上升以及工作气体C2H6的消耗是激光能量快速下降的主要原因。经实验研究,没有采用任何反应产物去除方法的情况下,激光器输出1600个脉冲激光后,激光能量下降率达31%,采用沸石分子筛吸附单元对基态HF分子进行吸附后,同样输出1600个脉冲激光,激光能量基本趋于平稳状态,且输出约5500个脉冲激光后,激光能量较初始平均值仅有10%的下降;另外,在激光器运行过程中,恢复工作气体的初始温度和补充少量的C2H6也能改善激光能量的稳定性,其中补充25%的C2H6气体可使激光能量提高近8%。由激光产生反应动力学和实验研究结果可知,增加分子筛吸附单元、工作气体温控单元和工作气体实时补给单元可提高激光能量的稳定性。     

实用型放电泵浦XeF(B-X)准分子激光器

 研制了一台实用型放电泵浦的351 nm XeF(B-X)准分子激光器,激光器采用新型开关电源、结构紧凑型张氏电极及放电火花预电离的激光腔结构,通过优化储能电容和放电电容量及比值,选取合理的工作气体压力和配比,优化了激光器性能,提高了激光器输出参数:单脉冲能量153 mJ,平均功率12.9 W,转换效率最高达到0.88%,重复频率1~80 Hz,能量不稳定度小于4%,近场光斑尺寸7 mm×22 mm。激光器已应用到常规抗蚀剂曝光的印刷电路板(PCB)激光投影成像照明系统的实验中。     

电子束泵浦XeCl准分子激光器及应用

为了获得高能紫外激光输出,开展了电子束泵浦XeCl准分子激光技术研究。详细介绍了四向电子束泵浦准分子激光装置的工作原理和结构特征,简述Marx发生器的放电电压、放电电流,激光气室中的沉积能量,激光脉冲能量、脉宽等参数的测量方法;研究了电子束泵浦XeCl准分子激光输出特性,得到了激光脉冲能量随激光气室内混合气体气压变化的规律,当激光器的充电电压为81kV时,获得了能量100J、脉宽200ns的XeCl准分子激光输出,其本征效率约为3.2%。并且开展了XeCl准分子激光辐照涂层材料力学特性研究,采用微型红外通光冲量探头测量不同条件下激光辐照涂层材料的冲量耦合系数,在常压空气环境中的冲量耦合系数约为8.32×10-5 N·W-1。     

一种新型TEA CO_2激光器的实验研究

设计了一种新型结构的激光器———双通道放电激励折叠腔TEA CO2激光器。该激光器通过提高脉冲能量输出水平来增加激光输出谱线数目和激光差分吸收雷达可探测的气体种类。它在增大激光器放电时间长度的同时保证了较小的激光器体积,更好地满足了激光差分吸收雷达光源体积小,重量轻,输出能量高的要求。得到激光器输出能量与气体工作气压的关系曲线,获得了激光器内工作气压与输出脉宽关系曲线,发现脉冲宽度大约在50~70ns之间变化,研究了气体压强对激光器输出脉冲峰值功率的影响。     

C-C转移放电泵浦XeCl准分子激光器能量沉积特性的分析

本文报道了一台使用UV自动预电离,C-C转移放电泵浦的XeCl准分子激光器,并且以激光器放电信号和输出激光信号的同时测量结果为依据,分析了激光器放电的能量沉积过程.可为设计同类型准分子激光器提供一些参考数据.     

ArF准分子激光系统的能量效率特性

为深入理解ArF准分子激光系统的运转机制,进而获得优化ArF准分子激光系统设计的理论及方向性指导,利用一维流体模型,以气体高压放电等离子体深紫外激光辐射过程为主要对象,研究了放电抽运ArF准分子激光系统的动力学特性,梳理了ArF准分子激光系统的能量传递过程,深入研究了等离子体放电机理,从能量沉积效率、ArF*粒子形成过程、激光输出三个方面,分析了动力学过程中影响能量效率的主要因素,提出了相应的改进优化措施.仿真结果表明,氟气及相关粒子在系统运转过程中有重要作用,工作气体中氟气的组分比例对能量效率影响较大,偏离最佳点会导致激光系统能量效率的下降.相关结论为ArF准分子激光系统的优化设计和稳定可靠运转提供了重要的理论参考依据.     

光电技术在轻武器中的新应用

分析了信息技术的发展和在反恐作战需求不断增长情况下，光电技术在轻武器中的应用现状。简述了在信息技术等高新技术引发的新军事变革下各国军队作战理念的变化带来的武器装备的发展。根据轻武器发展领域中光电技术的基本作用，即通过配备光学系统、光电瞄准具等来提高传统轻武器射击精度，总结了新的军事需求下，轻武器与光电技术的密切关系。着重描述了具有拐弯结构设计的步枪、手臂安装设计的未来小武器、集成光电瞄准具的遥控轻武器站、由感知装置控制的灵巧弹药、新概念发射方式的金属风暴武器系统等的设计特点。指出光电技术在目标获取、发射控制、弹道修正等方面所起的作用。     

机动多目标跟踪与被动分辨技术

为了提高多目标跟踪性能，本文结合使用了机动多目标跟踪技术和被动分辨技术。两种方法相互补充可以保证跟踪的连续性，实现很高的目标分辨力。文中对涉及到的算法进行了分析和验证并仿真设计了实现跟踪与被动分辨的显示软件。仿真结果表明，采用此跟踪分辨技术，跟踪结果正确，跟踪轨迹连续。     

角多路等间距分立阵列编解码方法

以18束脉宽10 ns的激光光束的编解码为例, 详细介绍了角多路激光束编解码方法的原理和特点。该方法利用等间距分立放置的反射镜支撑阵列和若干反射镜,激光束采用小角度入射和反射方式,通过激光束在反射镜之间的反射实现编解码, 编解码系统整体结构简洁紧凑, 使用阵列较少, 占用空间小,具有较强的扩展性,能适应不同编解码宽度要求, 同一组阵列既可用于编码也可用于解码。     

Nano-material processing with laser radiation in the near field of a scanning probe tip

We report preliminary results of using a scanning probe microscope/laser combination to perform nanostructuring on insulator and metal surfaces in air. This technique enables processing of structures with a lateral resolution of approximately 10 nm. In this paper we present our last structuring results with both scanning tunnelling and scanning force microscopy. Some possible interaction mechanisms responsible for the structuring will be discussed.     

全固态被动调Q皮秒激光技术研究进展

全固态被动调Q激光技术在产生皮秒脉冲方面有较快发展。与锁模激光器相比,被动调Q皮秒激光器成本低、结构简单、易于校准光路,避免了锁模激光器结构复杂、机械敏感度高、光路校准困难等缺点,并且同样能够输出单脉冲能量可观、重频合适的皮秒量级短脉冲,因此拥有较高的实用价值。本文讨论了全固态被动调Q皮秒激光技术领域的两种典型技术路线以及对调Q皮秒脉冲输出的后续处理技术,包括非线性技术和激光放大技术等,并介绍了国内外相关研究团队在该领域所做的工作及其突破性进展。     

计算机信息网络技术在大学物理实验教学中的应用探讨

分析了传统物理实验教学过程中存在的问题和不足,探讨了计算机信息网络技术对物理实验教学的强大支持作用,它给予学生更多的自主选择机会,更高效精确的数据处理方式,有助于培养他们的自主学习意识和创新思维能力;对于教师而言,能更有效的进行实验教学,更快捷准确的批改实验报告,保证了成绩评定的公正性。     

炼油废水再生工艺技术

采用“悬浮载体生物深度处理、臭氧部分氧化及生物活性炭处理”等工序开发了一种新的炼油废水再生工艺技术，深度处理炼油废水。COD、BOD、NH3-N、油、硫化物、SS、细菌等主要污染物被有效去除，总出水清澈，无色无味，可满足工业用新鲜水、生活与办公、绿化等的水质要求，且处理费用低，运行稳定可靠。     

Fusion research and international scientific collaboration

Physics and technology have played a major role in shaping the development, performance, interpretation and composition of music for many centuries. From the twentieth century, electronics and communications have provided recording and broadcasting that gives access to worldwide music and performers of many musical genres. Early scientific influence came via improved or totally new instruments, plus larger and better concert halls. Instrument examples range from developments of violins or pianos to keyed and valved wood wind and brass that offer chromatic performance. New sounds appeared by inventions of totally new instruments, such as the saxophone or the Theremin, to all the modern electronic influence on keyboards and synthesisers. Electronic variants of guitars are effectively new instruments that have spawned totally original musical styles. All such advances have encouraged more virtuosic performance, larger halls, a wider range of audiences and a consequent demand and ability of composers to meet the new challenges. Despite this immense impact, the role of physics and technology over the last few centuries has mostly been ignored, although it was often greater than any links to arts or culture. Recorded and broadcast music has enhanced our expectations on performance and opened gateways to purely electronically generated sounds, of the now familiar electronic keyboards and synthesisers. This brief review traces some of the highlights in musical evolution that were enabled by physics and technology and their impact on the musical scene. The pattern from the past is clear, and so some of the probable advances in the very near future are also predicted. Many are significant as they will impinge on our appreciation of both current and past music, as well as compositional styles. Mention is made of the difference in sound between live and recorded music and the reasons why none of us ever have precisely the same musical experience twice, even from the same recording. Similarly, it is impossible to appreciate earlier music from the same perspective as occurred when it was first composed and performed, or indeed from later interpretations.     

21世纪的激光·光学技术

德国在工业应用领域的激光技术十分先进,这受益于德国政府的长期大力支持。在 21 世纪的今天,德国政府更是制订若干投资计划,加大激光·光学技术的投资力度,促进企业界和科学界的合作,以保持和提高德国工业在世界上的竞争力。     

基于流媒体技术的风力发电机全景监测虚拟现实系统研究

在工程监测中,通过虚拟现实技术进行预警、侦测或巡检等,可在保证人身安全的情况下,对设备状态进行监测并判断;目前多数虚拟现实开发技术存在需要大量存储和分析数据的问题,采取流媒体技术可以很好的解决数据量的问题,但采用具有流媒体功能的软件开发的虚拟场景没有很好的临境感,而全景技术能够使人从各个角度获得直观的立体感,能够解决场景临境感差的缺陷;将流媒体技术与全景技术结合建立风力发电机的全景漫游监测系统,实现了对风力发电机的监测,得到了很好的效果。