用光学记录速度干涉仪测量自由面速度

 建立了一套光学记录速度干涉仪系统(ORVIS),用于测量强激光产生的冲击波状态方程中的自由面速度。该光学记录速度干涉仪系统的时间分辨率为179 ps,可以测量自由面速度随时间变化的整个过程。在天光KrF高功率准分子激光装置上进行激光打靶实验,激光波长248.4 nm,脉冲宽度25 ns,最大输出能量158 J。在激光功率密度为6.24×10¹¹W·cm^-2的条件下,测得厚20 μm铁膜的自由面速度可达3.86 km/s;在激光功率密度为7.28×10¹¹W·cm^-2条件下,100 μm铝膜（靶前有100 μm的CH膜作为烧蚀层）的自由面速度可以达到2.87 km/s。     

表面层对1 064 nm高反射镜损伤阈值影响

 采用电子束蒸发的方法制备了３种具有不同表面层材料及结构的中心波长为1 064 nm的零度高反镜,３种膜系表面层分别为1/4波长光学厚度的HfO₂,1/2波长光学厚度的SiO₂,以及1/4波长光学厚度的SiO₂。光谱测试表明：三者在1 064 nm处均有较高的反射率（高于99.8%）,利用热透镜的方法测量得到３个膜系辐照激光正入射情况下,薄膜对光的吸收比例分别为3.0×10^-6,5.0×10^-6和6.5×10^-6,其损伤阈值分别为32.5,45.2和28.4 J/cm²。并在膜层内部电场分布和膜层材料物理特性的基础上分析了３种不同表面层膜系吸收和损伤阈值差别的原因。     

气压对吸气式激光推进冲量耦合系数的影响

 保持CO₂激光的单脉冲能量为61.4~64.6 J，采用高精度冲击摆系统进行了不同气压下吸气模式激光推进冲量耦合系数的实验测试，分析了对应的高度特性。结果表明：气压为2.8×10⁴～1×10⁵ Pa，即距离地面0～10 km时，冲量耦合系数大约3.5×10^-4 N·s·J^-1，上下波动幅度低于5%；气压低于2.8×10⁴ Pa，即高度大于10 km时，冲量耦合系数呈二次曲线显著下降；当气压降至1×10³ Pa，即距离地面约31 km高度时，耦合系数仅为9.7×10-5 N·s·J^-1。     

高光洁度玻璃基片的表面散射和体散射测量

 提出了一种利用总积分散射（TIS）测量K9玻璃基片表面散射和体散射的实验方法。首先采用磁控溅射技术在基片表面沉积厚度为几十nm的金属Ag薄膜,然后将基片的表面和体区分开考虑,通过TIS测得了基片上下表面的均方根粗糙度, 进而求得基片的总散射和表面散射,最后计算得到了体散射。分别利用TIS和原子力显微镜（AFM）测量了3个样品上表面所镀Ag膜的均方根粗糙度,两种方法所得的均方根粗糙度的数值相差不明显,差值分别为0.08,0.11和0.09 nm, 表明TIS和AFM的测量结果相一致。利用该方法测得3块K9玻璃基片的总散射分别为6.06×10^-4,5.84×10^-4和6.48×10^-4,表面散射介于1.25×10^-4~1.56×10^-4之间,由此计算得到的体散射分别为3.10×10^-4,3.30×10^-4和3.61×10^-4。     

等离子体屏蔽和稀疏波对冲量耦合系数的影响

 利用脉冲Nd:YAG激光作用在铝、铜靶上，研究了不同入射激光能量下冲量耦合系数和离焦量之间的关系，以及不同功率密度情况下冲量耦合系数和光斑直径的关系。实验表明铝靶在入射激光脉冲能量由75.8 mJ增加到382.3 mJ时，冲量耦合系数峰值对应的最佳离焦量由－10 mm处远离焦点向透镜方向移到－18 mm，而对应的激光功率密度仅由2.0×10⁹ W/cm²增加到3.9×10⁹ W/cm²；铜靶实验规律和铝靶类似。等离子体屏蔽的吸收作用导致了冲量耦合系数达到最大值后迅速降低。铝靶在入射激光功率密度由0.7×10⁹ W/cm²增大到1.0×10¹⁰W/cm²时，冲量耦合系数随光斑直径增大而增大，对应变化斜率由5.2×10^-5N·s/（mm·J）增大到49.2×10^-5N·s/（mm·J），表明了稀疏波对冲量耦合系数的削弱作用随入射激光功率密度增加而增加，随光斑直径增大而减小。     

飞秒激光-薄膜靶相互作用中超热电子产额和激光转化效率

 在激光能量130 mJ（靶面），脉宽60 fs，波长800 nm，对比度1∶10^-6，激光与靶法线成45°夹角，P偏振，靶面激光峰值功率密度约为7.0×10¹⁷ W·cm^-2，无预脉冲的条件下，采用电子谱仪与经γ标准源标定的LiF热释光探测器（TLD）相配合，测量了飞秒激光-薄膜靶相互作用中产生的超热电子能谱。根据所测的能谱，推算出超热电子的产额和激光能量转化为超热电子能量的效率，在靶法线方向分别为1.19×10¹⁰/sr和4.55%/sr，在激光反射方向分别为1.83×10⁹/sr和0.76%/sr。结果显示，不同方向的超热电子产额和激光转化效率有所不同，原因在于激光-等离子体相互作用产生的超热电子构成各向异性的分布。     

衬底温度对类金刚石薄膜力学性能的影响

 采用脉冲激光沉积方法在不同衬底温度下制备了最高硬度与弹性模量分别达45 GPa和290 GPa,且表面十分光滑的类金刚石薄膜。在相对湿度为80%的条件下,薄膜最低的摩擦系数与磨损率分别为0.045与5.74×10^-10 mm³·N^-1·m^-1。实验结果表明,硬度与弹性模量随衬底温度升高而降低,摩擦系数与磨损率随衬底温度升高而增大。拉曼光谱表明:在室温下制备的薄膜为典型类金刚石结构,sp³含量高达76.8%,而随温度升高,薄膜结构逐渐经无定形碳结构向纳米晶石墨结构方向发展,sp³含量也随之降低,力学性能变差。     

PHOTO ACOUSTIC MEASUREMENTS OF WATER VAPOR ABSORPTION COEFFICIENT IN UV SPECTRAL REGION

Data on the absorption coefficient of H₂O in binary mixture with N₂ in UV region of spectra are presented. With the use of the high sensitivity photoacoustic spectrometer, the following values of the absorption coefficient were found: 2.3×10^-9cm^-1·Pa^-1(λ=255 nm), 0.9×10^-9 cm^-1·Pa^-1(λ=271 nm), and 1.6×10^-9cm^-1 ·Pa^-1(λ=289 nm).     

多层纳米硅复合膜的共振光学非线性

本文采用简并四波混频技术在室温下研究晶化a-Si:H/a-SiN_x:H多层纳米硅复合膜三阶非线性光学性质,首次观察到这种多层膜的相位共轭信号,在共振光波波长λ=589nm处实验所用样品的三阶非线性极化率为χ⁽³⁾=1.4×10^-6esu,分析表明其非线性光学响应增强的原因是纳米硅的强量子限域作用.     

克里奇中间体CH2OO与CF3CF=CF2反应的动力学研究

本文使用OH激光诱导荧光方法研究了结构最简单的克里奇中间体CH₂OO和CF₃CF=CF₂的反应动力学. 在压强为10 Torr条件下,测量了温度在283,298,308和318 K的反应速率常数,分别为(1.45±0.14)×10^-13,(1.18±0.11)×10^-13,(1.11±0.08)×10^-13和(1.04±0.08)×10^-13 cm³·molecule^-1·s^-1. 根据阿伦尼乌斯方程,获得该反应的活化能为(-1.66±0.21) kcal/mol. 在6.3∽70 torr压力范围内,未观察到该反应的速率常数存在压力相关.     

阻隔材料的气体渗透率

对气体渗透阻隔材料的渗透率与气体温度、气体压强的关系进行了理论分析,得到了在不同温度和气体压强条件下渗透率的加速因子的计算式,理论计算结果与相关文献中实验测量结果比较一致。根据加速条件下进行的水蒸气、氧气和二氧化碳对聚对苯二甲酸（PET）和环氧树脂渗透率测量的结果,计算得到在常温常压条件下这些气体对0.155 mm厚PET塑料的渗透率和对0.065 mm厚环氧树脂的渗透率。     

p型GaN低温粗化提高发光二极管特性

利用金属有机物化学气相沉积技术在蓝宝石衬底上低温生长GaN:Mg薄膜,对不同源流量的GaN:Mg材料特性进行优化研究.研究表明二茂镁(CP2Mg)和三甲基镓(TMGa)物质的量比([CP2Mg]/[TMGa])在1.4×10-3—2.5×10-3范围内,随[CP2Mg]/[TMGa]增加,晶体质量提高,空穴浓度线性增加.当[CP2Mg]/[TMGa]为2.5×10-3时获得空穴浓度与在较高温度生长获得的空穴浓度相当,且薄膜表面较粗糙.采用[CP2Mg]/[TMGa]为2.5×10-3的p型GaN层制备的发光二极管,在注入电流为20mA时,输出光强提高了17.2%.     

ZnO-SnO_2透明导电薄膜的制备及性能研究

采用二步成胶工艺制备ZnO-SnO_2透明导电薄膜,应用X射线衍射、原子力显微镜、紫外-可见分光光度计、薄膜分析仪及四探针仪等对薄膜的结构、表面微观形貌、透过率和导电性能进行表征.结果表明,锌锡摩尔比为9/12,退火温度为500 ℃时,薄膜的透过率达90%,电阻率为3.15×10~(-3) Ω·cm.与其它工艺相比,二步成胶工艺所制备出的ZnO-SnO_2透明导电薄膜性能优异.     

Au层退火温度对ZnO/Au/ZnO多层膜的结构、光学及电学性质的影响

采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术在蓝宝石衬底上制备出晶体质量较好的透明导电的ZnO/Au/ZnO(ZAZ)多层膜,其中,Au夹层是通过射频磁控溅射的方法获得。通过对Au夹层进行不同温度的退火处理,研究了Au层退火温度对ZAZ多层膜的结构特性、电学性能和光学特性的影响。利用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪、霍尔效应测试和透射谱分析等测试手段对ZAZ多层膜的性质进行了分析。测试结果表明,在200 ℃下对Au夹层进行快速退火处理,多层膜的结构、电学和光学性质达到最优,表面等离子体效应也更明显。其中,XRD(002)衍射峰的半高宽为0.14°,电阻率为2.7×10^-3 Ω·cm,载流子浓度为1.07×10²⁰ cm^-3,可见光区平均透过率为75.3%。     

化学发光法测定甲萘威

在NaOH介质中,铁氰化钾氧化鲁米诺产生化学发光,甲萘威对该发光反应有较强的抑制作用且抑制发光强度与甲萘威的浓度呈较好的线性关系,基于此性质建立了测定甲萘威的新方法。在实验的优化条件下,测定甲萘威的检出限为5.5×10-11mol.L-1,线性范围为1.5×10-10—4.0×10-8mol.L-1,对5.0×10-9mol.L-1甲萘威进行了11次平行测定,其RSD为1.74%。该法用于合成样品中甲萘威的测定,结果令人满意。     

光纤SPR湿敏传感器及其共振光谱特性研究

提出并研制了基于光纤SPR传感探针的新型湿敏传感器。首先研究了光纤SPR传感探针对环境湿度变化的敏感特性,在此基础上提出在光纤SPR传感探针表面增覆不同厚度且具有水分子吸附功能的PVA薄膜来实现环境相对湿度的监测。研究结果表明,增覆双层PVA薄膜的光纤SPR传感探针在高湿区具有较好监测效果,其共振强度对应的相对湿度测量灵敏度达到1.59%/%RH,较光纤SPR探针呈现显著提高。而增覆单层PVA薄膜的光纤SPR传感探针在高湿区共振波长对应的相对湿度监测灵敏度达到2.411nm/%RH。此外所提出的新型光纤SPR湿敏探针在PVA薄膜失效后经过特殊工艺处理仍可重复镀膜使用。     

八元瓜环诱导菲、芴的室温磷光研究

以八元瓜环为诱导剂、碘化钾作重原子微扰剂,在亚硫酸钠除氧下,实现了菲、芴的室温磷光发射。在该体系中菲、芴的最大激发和发射波长分别为282和509 nm,276和518 nm,磷光寿命分别为1.82和3.68 ms。在最佳实验条件下,菲在1.0×10-7～1.5×10-6mol·L-1,1.5×10-6～1.0×10-5 mol·L-1和芴在8.0×10-7～8.0×10-6mol·L-1的浓度范围内分别与其磷光强度呈良好的线性关系,检出限分别为4.8×10-9和8.0×10-9 mol·L-1。     

Relative humidity sensor based on SMS fiber structure with polyvinyl alcohol coating

A novel relative humidity (RH) sensor based on single-mode–multimode–single-mode (SMS) fiber structure is presented. The sensors are created through coating a thin layer of polyvinyl alcohol (PVA) on the multimode fiber deleted the cladding trough HF solution cauterization as the sensitive cladding film, whose refractive index varies as a function of humidity level. Due to the SMS fiber structure's sensitivity to ambient refractive index, the transmission spectra of SMS fiber structure coated PVA film are modified under exposure to different ambient humidity levels ranging from 30% to 80% RH. The related numerical simulations of transmission spectra of SMS fiber structure with different surrounding refractive index are also proposed. The sensitive of the RH measurement of 0.09 nm/% RH in the range from 30% to 80% RH is experimentally achieved. Meanwhile the intensity of wavelength at 1543 nm is decreasing as the humidity increasing. The experimental results obtained are consistent with the conclusion obtained by numerical simulating.     

光纤光栅型温湿度传感器的设计与实现

针对目前温湿度测量过程中电量传感器长期稳定性和互换性差的不足,以光纤光栅为基础,以改性PI薄膜为湿敏涂层,研制出了一种新型非电量温湿度传感器.详细阐述了其测量原理、制作工艺及其主要参量的优化确定,对其测量范围、测量精度、湿滞特性等主要特征参量进行了试验测定.测试结果表明:该传感器可在20～80℃、10%～90%测量范围内实现精度为±0.2℃和±5%的实时测量,且具有响应时间短(≤15 s)和长期稳定性好等优点.     

Saturation of the two-plasmon decay instability in long-scale-length plasmas relevant to direct-drive inertial confinement fusion

Measurements of the hot-electron generation by the two-plasmon-decay instability are made in plasmas relevant to direct-drive inertial confinement fusion. Density-scale lengths of 400 μm at n(cr)/4 in planar CH targets allowed the two-plasmon-decay instability to be driven to saturation for vacuum intensities above ~3.5×10(14) W cm(-2). In the saturated regime, ~1% of the laser energy is converted to hot electrons. The hot-electron temperature is measured to increase rapidly from 25 to 90 keV as the laser beam intensity is increased from 2 to 7×10(14) W cm(-2). This increase in the hot-electron temperature is compared with predictions from nonlinear Zakharov models.