TP-LIF技术测量甲烷-空气火焰中CO的相对浓度分布

 阐述了双光子激光诱导荧光(TP-LIF)技术的原理及线性模型，利用双光子过程激励CO分子B¹∑+←←X¹∑＋(0,0)带Q支的跃迁(约230 nm)，分析了B¹∑+→A¹Π荧光带的荧光光谱特性，探讨了激光功率密度、激光波长及火焰温度等因素对测量的影响，并给出甲烷-空气火焰在一定燃烧条件下CO分子浓度随火焰位置及高度的变化关系。实验结果表明，利用TP-LIF技术测量CO的浓度分布，其时空分辨率及探测灵敏度都很高。当激光功率密度较强时，TP-LIF信号和激光能量成线性关系，而且由于光电离速率的增强，大大降低了碰撞猝灭速率等环境因素对信号测量造成的影响，该特性对实验标定及定量测量都非常有帮助。     

激光诱导荧光诊断中荧光频率极限的实验研究

在用激光诱导荧光法测量多偶极腔体中的氩等离子体的离子速度分布函数的实验中，研究了激光频率与信号强度的关系。在给定等离子体放电参数条件下，发现存在一个入射激光诱导荧光的极限频率，大于该频率时荧光强度不再增加。该诱导荧光的极限频率随荧光收集系统中透镜组中的小孔大小而改变。     

激光诱导荧光实验装置的智能化

现行大部分环形染料激光器的波长调谐机构均采用手动或匀速机械驱动方式，对应的波长调谐为非线性，不便于激光波长的精确定标。本工作利用单板机控制步进电机变速驱动双折射滤光片，实现了波长调谐的线性化。同时，为了提高荧光信号测量的信噪比，控制仪器，实现重复扫描，使电多道光谱分析仪的数据采集及荧光光谱扫描得以重复叠加。另外，对激光诱导荧光测量系统进行智能控制后，可同时监测激光功率和荧光信号；可对实验数据进行存     

激光诱导荧光寿命及其测量

激光诱导荧光特性的研究可用于包括心血管病在内的多种疾病的诊断。荧光发射包括光谱（频域）和时间（时域）两方面的信息，后者表现为荧光寿命。在很多情况下，测量荧光寿命是比测量光谱更为有效的诊断方法。本文从理论上讨论了荧光寿命问题，并介绍两种测量方法，可用于测量人体正常组织和病变组织的激光诱导荧光寿命     

混合比和燃烧组分浓度测量系统的原理和设计

研制了一套新型测量系统，系统由YGA激光器、染料激光器、晶体组、CCD摄像机、图像处理系统和附件等组成．与反斯托克斯拉曼散射、激光诱导荧光、平面激光诱导荧光和拉曼散射系统相仿，该系统具有测量燃烧组分浓度的功能．此外，它还可以测量喷嘴氧化剂和燃料的混合比分布，测量参数是给定时间内给定区域的统计值．系统已经成功用于液体火箭发动机气／气喷嘴、气／液喷嘴和液／液喷嘴喷雾场混合比分布特性研究，并已用于CO、CO2、NO、NO2、OH和H2O（g）等燃烧产物组分的浓度测量，这种新系统将成为液体火箭发动机工作过程研究的有力分析工具．     

燃煤碳烟生成的实验研究

本文利用Hencken型的平面燃烧器，以激光诱导白炽光（LII）和平面激光诱导荧光（PLIF）系统对燃煤碳烟的生成进行在线测量。对直径4—12mm的煤柱颗粒开放式燃烧的OH和碳烟颗粒进行PLIF和LII的实验结果表明，燃煤形成碳烟和挥发分火焰几乎同时出现和消失，煤柱产生碳烟的持续时间约和煤柱颗粒的粒径的1．8次方呈正比...     

激光光谱技术在环境监测中的应用专题系列(Ⅳ)激光光谱学方法测量大气中OH自由基

OH自由基是大气中起核心作用的一种微量成分，其定量测量一直是环境化学研究的一个难点，激光光谱学方法由于其诸多优点而在这一领域有着较为成功的应用，文章综述了其中最重要的三种：激光诱导荧光法，长程光吸收法和衰荡光谱法。     

用激光诱导击穿光谱测量铝合金的激光烧蚀阈值

采用正交几何配置的双波长双脉冲激光烧蚀-激光诱导击穿光谱技术准确测量了铝合金样品的激光烧蚀阈值。在烧蚀激光波长为532 nm、脉宽为12 ns并采用焦距为2 cm的非球面透镜强聚焦的条件下,得到铝合金的激光能量烧蚀阈值为48 J,等效的能量密度烧蚀阈值为9.8 J/cm2。该技术是一种新的激光烧蚀阈值的光谱测量手段,与传统的测量技术相比,具有高灵敏、准确、快捷和便利的特点,可以用于不同材料的激光烧蚀阈值的准确测量。     

激光诱导顶分离荧光法窄带及宽带测温实验研究

介绍了激光诱导预分离荧光法测温的原理及实验结果。利用可调谐KrF准分子激光器,在常压甲烷－空气火焰内测得了OH自由基的系列荧光谱;并对它们的谱线结构进行了分析;给出了利用窄带激光和宽带激光两种不同激励条件下测量的温度值。通过选择适当的激励及激光能量,减去背景噪声等途径,使两种方法的测量精度均高于3％。     

脉冲激光诱导光纤损伤的测试方法

 针对传能光纤的高峰值功率激光损伤过程，研究了光纤损伤测试方法。实验装置搭建中增加了定位孔，有利于激光注入光纤对准；分别采用刀口法和CCD法对入射光束不同截面处光斑大小进行了测量，两种方法的测量结果基本一致。参考GJB1487-92激光光学元件测试方法和ISO11245光学表面的激光诱导损伤阈值测试方法，采用N-ON-1损伤测试和有效光斑面积计算方法对芯径为400 μm的石英包层阶跃折射率石英光纤进行了损伤阈值测试。实验发现：光纤损伤部位全部为入射端面，利用200倍显微镜观察光纤端面，出现明显永久性损伤点。最后采用统计学原理和线性拟合等方法得出测试光纤的端面零概率损伤阈值为3.85 GW/cm²。     

10.6μm激光诱导扩散中热致破坏的抑制

在半导体激光诱导扩散实验中,用连续波CO2 10．6μm激光聚焦后照射基片表面。为实现局部区域的选择扩散,激光光斑半径仅数十微米。要使曝光区温度达到扩散实验要求,必须使曝光区功率密度很高。另一方面,Si、InP等半导体材料对10．6μm波长激光的吸收系数随温度的升高而增大,这导致实验时容易产生热致破坏,损伤基片。在分析热致破坏的产生机理后,提出了在聚焦激光束照射下,曝光区温度的数值计算方法。计算结果表明,在半导体基片初始温度为室温时,以恒定功率的激光束照射基片,曝光区温度不能稳定在扩散试验需要的温度范围。在此基础上,提出了预热基片及对曝光区温度进行实时控制等抑制热致破坏的方法,有效地克服了这一困难。这对于用激光微细加工制作出高性能的单片光电集成电路(OEICs)器件有重要意义。     

乳化液喷雾与微爆现象的激光全息实验研究

本文采用离轴高速多脉冲红宝石激光全息摄影仪研究高温高压环境中乳化液喷雾的雾化和蒸发过程,记录方式为象面全息方式,再现时分别采用激光和白光光源。实验发现:在适当的温度压力条件下,乳化液喷雾可以发生微爆现象,微爆呈团状,又称“团状微爆”,也称为“二次雾化”,微爆能量可以将众多的小液滴及液滴碎片抛出液束区,有效地改善液体与环境气体的混合过程,具有重要的理论意义和实用价值。     

GaAs衬底的固态杂质源脉冲1.06μm激光诱导扩散

利用１．０６αｍ脉冲Ｎｄ：ＹＡＧ激光，以含Ｚｎ的固态杂原在化合物半导体ＧａＡｓ基片上进行诱导扩散，作出了Ｐ－Ｎ结。获得了亚微米的的散结结深及１ｃｍ＾－３量级的表面掺杂浓度，并利用二次离子质谱仪对扩散样品进行成发的逐层扫描分析，研究了结深和掺杂浓度与辐照激光脉冲数，单脉冲数激光能量密度的关系。     

HL-1装置脉冲送气的数值研究

本文采用一维等离子体输运模型,研究了脉冲送气对HL-1装置等离子体的影响。脉冲送气使等离子体密度提高1—2倍,能量约束时间增长50％,离子温度也有所提高;脉冲送气过程中,等离子体边缘迅速冷却,电流通道收缩,中心区域电子温度平直化。     

连续波CO2激光辅助AuGeNi-InP合金

利用激光辅助合金的方法，生成InP表面AuGeNi-InP合金，并形成良好的欧姆接触，上下表面面间电阻为5．8Ω。研究了合金工艺参量（如合金时间、合金温度、镀膜厚度等）对形成欧姆接触性能的影响。     

CW激光对铝合金薄板的热应力破坏的模拟计算

 用有限元法模拟计算了连续激光对受预载荷作用的铝合金薄板产生的热应力破坏，得到了破坏阈值与预载荷、激光功率密度及激光波长的关系。计算中考虑了材料的物性参数如表面耦合系数、屈服强度、膨胀系数等随温度变化而改变。所得结论与文献[1]对铝合金材料的实验结果在量级上相符。     

回转窑火焰监视及温度测量系统

本文介绍了采用彩色CCD基于数字图像处理测量回转窑内投影温度场的基本原理、系统组成和数据处理方法。通过对燃烧火焰和烧成熟料图像的量化分析和滤波,得到火焰和熟料的特征值及相应温度场,可为窑炉的自动控制提供真实可靠的依据。该系统已在国内某水泥回转窑企业成功运行。     

铝靶动态激光反射率的数值模拟

 从金属近自由电子模型——Prude/Fresnel理论出发，分析了激光作用下铝靶表面反射率的动态变化规律。通过对铝电导率与温度变化关系的数值模拟，得到了凝聚态、液态、气态反射率的动态变化规律，且与实验结果基本符合。当激光功率密度处于10¹¹~10¹⁵ W/cm^-2范围内时，由等离子体模型和局部热力学平衡（LTE）理论，亦得到了反射率随温度变化的数值模拟结果，与国外的实验结果符合得较好。     

Na2激光器双模运转行为研究

本文考虑了激光模式和泵浦光的空间分布,对线性驻波腔,我们建立了多模的麦克斯韦——布洛赫方程组,并由此导出了双模稳态条件下阈值泵浦功率和输出功率的表达式。讨论了双模Na₂激光器的运转行为,以及温度,Na₂蒸汽带长度及缓冲气体的压力对激光器的影响。得到了一些有用的结果。     

KT—5C托卡马克离子温度及其涨落的实验研究

在ＫＴ－５Ｃ托卡马克上成功建立了一套静电离子探针诊断系统，测量了ＫＴ－５Ｃ托卡马克从芯部到边缘的离了温度及其涨落，实验结果表明，在边缘等离子体离子温度高于电子温度，在芯部二者趋于一致。在我们的实验条件下，离子温度和电子温度的相对涨落量基本一致，而且都是电子密度相对涨落量大小的５０％。