各向异性材料的热扩散率的分析

在理论上分析了各向异性材料的热扩散率，给出了沿表面任意方向的热扩散率与主热扩散率的关系，从而为实验确定材料中任意方向的热扩散率提供了理论依据。     

反射式热透镜时变信号测量固体热扩散率的研究

介绍了采用反射式热透镜时变信号测量固体热扩散率的一种简便方法,该方法结合表面热透镜技术原理,采用表面透镜的动态变化和反射的探测光发散的幅度来确定固体的热扩散率,相对于传统的热扩散率测量方法要快捷简单。对较大范围的一系列物质的热学特性进行了实验研究,证明了其实用性。     

采用激光光热透射技术测量材料的热扩散率

介绍利用激光光热透射技术测量材料热扩散率的方法，用该方法测量黄铜，纯铁、铝、纯铜及锗的热扩散率，其结果与能常采用的检测手段一致。     

光声技术在固体材料热扩散率测量中的应用

光声（光热）效应是由于物质吸收一强度随时间变化的光束而被时变加热时所引起的一系列热效应和声效应,研究了这些热效应和声效应,可以获得物质的热学和学学性质,光声技术正是探测由于吸收光辐射后样品的微小温度变化所引起的周围气体压力变化,具有灵敏度高、操作方便、应用广泛等独特的优点,已成为研究物质光谱特性、热学性质等的独特有力手段,文章主要介绍了光声技术在固体热扩散率测量中的原理及常规应用方法。     

红外热波成像法测量固体材料热扩散率

本文通过采用连续激光调制对试样周期加热产生稳定的温度波动和红外扫描动态测温的红外热波成像法获得温度波动的相位和幅值分布，测量固体材料热扩散率。介绍了红外热波成像法的测量原理和实验系统，推导了热扩散率测量的相位法、幅值法和相位－幅值复合法。对不锈钢和纯镍试样的热扩散率进行了测试。测量结果表明，该方法具有较高的精度。     

关于利用激光光束偏转法测量热扩散率的研究

本文介绍了激光光束偏转法测量材料热扩散率的原理,从理论上分析了光的粒子性和光的衍射限制了该方法对热扩散率的测量精度,指出了提高测量精度的关键在于提高信号对光束偏转的灵敏度为此给出了一种带有Ronchi光栅的迈克耳孙干涉仪的探测装置,从而使灵敏度提高了约5.3倍.     

横向激光光热偏转相位法测量金刚石薄片的热扩散率

本文介绍横向激光光热偏转装置的优化设计及其利用相位信息测量CVD金刚石薄片的热扩散率,并和脉冲激光光热辐射方法测量的结果相比较.     

飞秒激光热反射系统测量金属薄膜中的热波

金属材料中的热波现象可以利用包含电子弛豫时间影响的双曲两步模型进行理论分析.通过飞秒激光热反射实验系统对金属薄膜材料进行了测量.利用偏振分光棱镜将飞秒激光分成抽运光和探测光,其中较强的抽运光用于加热金属薄膜而较弱的探测光用于探测薄膜表面反射率随时间的变化,两束光之间的光程差通过步进电机进行精确控制.利用金属薄膜反射率和电子温度的正比例关系就可以得到电子温度随时间的变化规律.实验发现在加热激光脉冲过后的电子温度下降区间会出现另一个较弱的电子温度波峰,并利用相同厚度的两块金属薄膜样品重复测量对实验结果进行了验证.理论上这一现象可以解释为金属薄膜中热波在背面反射的结果,并且实验结果和双曲两步模型给出的热波理论计算结果相符合.根据实验结果计算出热波传递速度约为5×105m/s,对应的电子弛豫时间为60fs.     

应用激光闪光法测定半导体融体的热扩散率

本文开发了半导体融体的热扩散率的测量装置。通过引入石英玻璃试样容器将激光闪光法扩展到适合于融体试样。首先在实验及理论上研究了石英玻璃层对试样的热辐射及温度相应的影响,结果发现在室温以上温度范围,石英玻璃层的存在只减小红外辐射探测器的信号幅度但不改变时阃变化历程。由闪光法的原理,包含石英玻璃层的复合试样则可以作为单层试样处理。根据这一原理,我们首次对三元红外半导体融体In1-xGaxSb在不同组分时,温度范围800K至1200 K的热扩散率进行了测量。     

BaTiO3晶体中体全息栅的高效热定影

报道了对ＢａＴｉＯ３晶体中体全息栅的热定影过程的研究结果，对ＢａＴｉＯ３晶体中离子补偿栅形成的临界温度，离子栅的形成与衍射光振荡间的关系，离子栅的形成速度与温度的关系，降温方式对热定影效率的影响进行了仔细的研究，并实现了高效率的热定影，发现了高温擦除过程的有趣现象，并对实验结果进行了分析。     

Measurement of the normal thermal diffusivity of a dielectric film by a pulsed photoacoustic method

A method of determining the thermal diffusivity of a thin film of a transparent dielectric in the direction normal to the surface has been developed. It is based on excitation of reflecting dynamic gratings. The effectiveness of the method is checked experimentally with the example of a thermally oxidized submicron SiO₂ film on a silicon substrate. The temperature dependence of in the range 290–420 K is measured. The possibilities of setting up thermal measurements of films tens of nanometers thick and its problems are discussed.Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 71, No. 6, pp. 793–797, November–December, 2004.This revised version was published online in April 2005 with a corrected cover date.     

激光诱导热光栅光谱测温技术研究

报道了激光诱导热光栅光谱测温技术的研究. 通过两束相干交叉的脉冲抽运光, 在NO₂/N₂混合气中诱导出热光栅, 一束满足布拉格散射条件的连续探测光在交叉区域激励出相干的热光栅信号, 经过空间和光谱滤波的信号光由光电倍增管探测, 并由数字示波器显示和存储. 该信号携带了丰富的流场信息, 通过频域分析, 对气体的温度进行了测量, 热光栅光谱技术测量的温度与热电偶温度符合得很好. 同时还利用热光栅光谱技术进行了气体声速的直接测量, 在一定的温度范围内, 测量结果与理论曲线基本一致, 显示了该技术具有较高的测量精度与多参数同时测量的能力. 对影响信号波形的因素进行了分析, 结果表明, 热光栅光谱测温技术在高压强环境下应用具有独特的优势, 是一种应用前景广阔的激光燃烧诊断技术.     

直角刻槽反射光栅的后向衍射特性

本文导出了直角刻槽反射光栅在正入射和非正入射以及刻槽偏离直角等情况下,反射夫朗和费(Fraunhofer)衍射强度分布表达式;用数值计算结果,分析和讨论了这种光栅的后向衍射特性.     

Electromagnetically induced grating in a thermal N-type four-level atomic system

The electromagnetically induced grating effect in thermal and cold atoms has been studied theoretically. Studies have shown that, by adjusting the parameters, the first-order diffraction efficiency of the probe beam in the cold atomic system and the thermal atomic system is 34% and 31%, respectively, which is very close to the ideal diffraction efficiency of the sinusoidal grating. However, it is more difficult to prepare the cold atomic system than to prepare the thermal atomic system in the practical application, so the study of the electromagnetically induced grating effect in the thermal atomic system may be helpful for practical applications.     

Study on thermal diffusivity of materials by laser photothermal reflection technique

A method of measuring thermal diffusivity of materials at room temperature by photothermal reflection technique is described. An intensity-modulated Ar+ laser beam is used as incident light. The beam is focused to about 1 mm diameter spot and illuminates the sample surface. HgCdTe infrared detector is used to receive photothermal signal. Using this technique, the photothermal signals are experimentally measured as the function of different frequencies. The thermal diffusivities can be obtained by fitting the experimental data. On the other hand, the thermal diffusivities of one-way composite and orthogonal symmetric arranged composites Al2O3/Al are measured in transverse, longitudinal and arbitrary directions. The results show that the diffusivity of one-way material decreases with the increase of the measurement angle; the diffusivity of orthogonally arranged material almost keeps the same when measurement angle changes.     

GaP材料热导率的测量

针对目前用于半导体材料掺杂浓度纵向深度分布测量用的方法，如Ｃ－Ｖ法、电化学法等方法对样品造成的损伤或污染，本文提出一种非接触式的光热法测量技术。并结合室温下光热法测得的实验数据计算了ＧａＰ∶Ｎ多层材料中不同杂质浓度下的热导率，获得热导率随半导体内掺入的杂质浓度增加而减小的关系。这一结果与现有用光热法测量单层结构的半导体材料得到的规律相符合，从而表明了用光热法对层状半导体材料进行掺杂浓度纵向分布测量的可行性；同时还讨论半导体内临近层间结晶程度的差异对光热信号幅度造成的影响。     

激光辐照下高反射镜热变形问题的尺度律

基于热力解耦的热弹性模型,采用常用假设,通过方程分析法,导出了激光辐照下高反射镜热变形问题的尺度律。同时,还发现了对同一模型,当其他条件不变时,变形、温升、应力与激光功率密度之间具有线性关系。数值结果证明了该问题尺度律的成立及线性关系的正确性。该结论是利用缩比模型研究大尺寸反射镜在激光辐照下的热变形问题的依据,且为解决缩比模型设计、辐照条件设计和模型实验数据反推到原型等相关问题提供了参考准则。     

激光辐照下高反射镜热变形问题的尺度律

基于热力解耦的热弹性模型,采用常用假设,通过方程分析法,导出了激光辐照下高反射镜热变形问题的尺度律。同时,还发现了对同一模型,当其他条件不变时,变形、温升、应力与激光功率密度之间具有线性关系。数值结果证明了该问题尺度律的成立及线性关系的正确性。该结论是利用缩比模型研究大尺寸反射镜在激光辐照下的热变形问题的依据,且为解决缩比模型设计、辐照条件设计和模型实验数据反推到原型等相关问题提供了参考准则。     

动态双光栅测量金属热膨胀系数

在双光栅测量音叉微小振幅的理论基础上,利用静光栅纵向位移对金属热膨胀系数进行测量.本文给出了动态双光栅测量金属热膨胀系数的理论拓展与实验结果.