喷流冷却复合陶瓷薄片激光器的热特性仿真分析及实验研究

为分析喷流冷却复合陶瓷薄片激光器的热特性,设计用于冷却复合陶瓷薄片的喷流冷却系统.利用湍流换热理论和计算流体动力学仿真方法建立喷流冷却复合陶瓷薄片激光器的流固耦合热仿真模型,定义评价其冷却能力和冷却均匀性的定量参数.根据该仿真模型得到喷流冷却系统的最优设计参数,并进行实验验证.使用163孔喷板,流量为0.2kg/s,入口温度为20℃,在1200 W泵浦时获得359 W激光输出功率,并测得复合陶瓷薄片上表面的最高温度为92℃.激光输出功率与复合陶瓷薄片上表面温度均与泵浦功率呈近似正线性关系,且温度的实验值与仿真值相符度较高.     

激光二极管抽运氦气冷却钕玻璃叠片激光放大器热致波前畸变和应力双折射的数值模拟和实验研究

热效应仍是限制激光放大器向高功率、高光束质量进一步发展的瓶颈问题, 高效的热管理是抑制热效应的重要技术途径. 研究了基于激光二极管抽运氦气冷却的钕玻璃叠片激光放大器的热效应. 利用有限元数值模拟的方法, 分析了钕玻璃的温度、应力应变和应力双折射分布, 并计算了热致波前畸变和退偏损耗, 与实验结果符合得较好, 在热沉积为0.7 W/cm³的条件下, 6片钕玻璃总的热致波前畸变为6.77λ , 最大退偏量大于90%.     

Nd:YAG陶瓷与单晶4F3/2–4I13/2跃迁的弱谱线多波长激光性能对比

报道了基于半导体激光端面抽运Nd:YAG的⁴F_3/2–⁴I_13/2 跃迁的弱谱线多波长激光输出. 实验对比了透明陶瓷与单晶材料的激光输出特性, 表明透明陶瓷和单晶材料荧光谱强度的略微差异, 导致了多波长输出时相同两个波长之间的激光强度比在两种材料中的差异. 基于两种耦合输出镜片, 激光阈值都在2 W左右. 在13.5 W的抽运功率下, 基于Nd:YAG透明陶瓷获得了输出功率4.05 W、强度比1 :2的1338与1356 nm双波长激光和输出功率3.65 W、强度比13 : 1的1356与1414 nm 双波长激光, 斜率效率分别达33.9% 和31.9%.     

The Intrusion of the Meissen Pluton (Elbe Valley-Zone): Evidence from Geochemical and Isotopic Data

Abstract

Geochemical and mineralogical investigations of plutonic rocks from the Meiβen massif indicate different magmatic evolution trends of the Freital sequence as well as for the central part of the complex Constant ε-Nd_T-345 values of ?1.5 of the Freital sequence and major/trace element data point to a fractional crystallization process. Based on ε-Nd values, ¹⁴⁷Sm/¹⁴⁴Nd ratios as well as on geochemical data affinities to alkali basalts cannot be excluded.

Analogous conclusions have been drawn regarding mineral chemical data [10] and cathodoluminescence spectra of apatite [13]. Assimilation of old continental crust, reflected by relics of apatite and zircon, may be the reason that the ε-Nd values plot at the lower end of the “mantle array”. The pyroxene-monzodiorite from Gröba belongs to the same source environment as the Freital sequence (Nd-characteristics).

The geological evolution of the central part of the studied plutonic complex is completely different to the Freital sequence: most of the intrusions show signatures of open system fractionation processes. The ε-Nd_T-345 value of ?1.46 of the Leuben monzonite indicates a narrow relation to the Freital sequence, whereas the ε-Nd_T-345 value of +2.27 of the Spitzgrund monzonite either reflects the derivation of another basic material then the Freital-type or the participation of other mixing component(s) from geologically young crust.

Fabric and mineral chemical investigations of the porphyry-like granite GII point to a mixing process of basic xenocrysts, resembling the corresponding minerals of the Freital sequence, and granite melts [10]. Large amounts of old zircon cores [11] indicate the inheritance of continental crust components by the Hauptgranit. Isotopic investigations on various granitic samples (GII, Hauptgranit and Riesensteingranit) reflect an increasing trend towards the crustal source(s) of their parental melts. The ε-Nd_T-345 values are ?3.75, ?4.16 and ?6.13, respectively.

Chemical parameters and the ε-Nd_T value of the Riesensteingranit agree with data of granites from the Saxonian Granulite Massif (see e.g. Wand et al. [8]; von Quadt, 1992). Thus, it may be possible that both granite types derived from similar sources.     

Lu2O3纳米粉体和透明陶瓷中掺杂Nd3+的局域结构研究

利用扩展X射线吸收精细结构光谱(EXAFS)研究了不同掺杂浓度Nd3+:Lu2O3纳米粉体和透明陶瓷中Nd3+的局域结构.结果表明,在不同条件下Nd3+均以固溶取代Lu3+的方式进入Lu2O3基质晶格,掺杂Nd3+原子的第一配位键长约为0.225 nm,小于Nd2O3纳米粉中Nd-O第一近邻键长0.251 nm,而大于...     

粘土矿物对低浓度镧、钕的吸附性研究

采用振荡平衡法,对高岭土、膨润土、凹凸棒石等3种不同类型的粘土矿物进行低浓度稀土元素镧、钕的吸附试验;通过ICP测定培养溶液的平衡浓度和吸附量,绘制各自的等温吸附曲线并拟合吸附热力学方程.得出 Langmuir方程能较好地描述低浓度条件下3种粘土矿物对稀土元素(La,Nd)的等温吸附过程;发现3种粘土矿物对稀土元素(La,Nd)的吸附性能大小排序为:膨润土＞凹凸棒石＞高岭土,吸附性能表现的差异性主要由粘土矿物自身的晶层结构决定.     

Nd,Ce和La改性对Ni/SBA-15催化剂在CH4/CO2重整反应中性能的影响

以稀土金属Nd,Ce或La的氧化物为助剂,采用β-环糊精浸渍法对Ni/SBA-15催化剂进行了改性,并运用X射线衍射、N₂吸附-脱附、程序升温还原和热重等手段考察了改性的催化剂在CO₂重整CH₄制合成气反应中的催化性能. 结果表明,Nd等稀土金属氧化物的添加对催化剂孔结构和晶相结构等性质影响不大,但可影响NiO的还原; Nd的添加使NiO与载体之间以Ni-Nd-O形式相互作用,促进了活性组分NiO的还原. 其中,Nd的添加量为5-10 wt%时所制备的催化剂在重整反应中的催化活性最高,且具有很强的抗积碳性能. La和Ce氧化物促进的Ni催化剂也表现出类似的性质和催化性能.     

Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+,Nd3+的近红外发光

用高温固相法制备了Ca<,8>Mg(SiO<,4>)<,4>Cl<,2>:Eu<'2+>,Nd<'3+>近红外发光材料,通过X射线衍射仪,近红外,可见发射光谱和激发光谱,荧光寿命等对样品进行了测试.研究了Eu<'2+>、Nd<'3+>的掺杂浓度对近红外发光性能的影响及相对强度变化的规律,结果表明,Ca<,8>Mg(Si...     

钕玻璃的热致断裂及泵浦极限

以激光介质的第一主应力为评判标准,依据Griffith微裂纹理论作为断裂临界应力,基于已报道的断裂实验数据和3维、瞬态的有限元计算,建立了预测一定泵浦参数下钕玻璃断裂可能性的Weibull统计模型,同时分析了影响介质泵浦极限的其它因素。结果表明:材料的抛光工艺决定了介质的断裂应力;对于短脉冲大能量方式工作的钕玻璃介质,基于美国2 0世纪9 0年代的抛光水平,1 Hz以下低重频时应优先考虑18 kW.cm-2的泵浦饱和极限,10 Hz以上高重频时应优先考虑介质的断裂极限。