三氯化氮气体喷射自发分解实验研究

在气体流动管中对三氯化氮气体喷射自发分解的现象进行了初步实验研究。在一根长80 cm,直径4 cm的圆柱形石英玻璃管中,用喷嘴向气体流动管内喷射NCl3/He混合气体,观察到了NCl3喷射分解时的红色火焰。测量了火焰光谱并进行了归属,认为该光谱是Cl2(B→X)辐射跃迁。NCl3的喷射自发分解本质上是激波诱导发生的,即分子的动能转化为分子内能而引起的,生成的Cl原子及NCl2自由基与NCl3分子反应,从而得到持续燃烧火焰。实验结果表明了NCl3自发分解反应可代替放电或燃烧作为Cl原子的来源。     

以氮气为载气的千瓦极COIL的初步实验研究

首次在氯气流量为110mmol/s、采用方列管型射流式O^2(^1△）发生器（SPJSOG）以及列阵式超音速氧碘混合喷管的COIL装置上，以氮气替代拟气作为载气进行出光实验研究。初步实验获得1.8kW的激光输出功率以及18％的化学效率。     

燃烧驱动碘激光器点火控制系统的研制

燃烧驱动全气相碘激光器需要通过燃烧产生所需要的氟原子,但是用于点火的脉冲源对微弱信号测试产生了严重干扰。为了解决燃烧驱动点火控制脉冲源对微弱信号测试的干扰,基于燃烧室内气体一旦点燃压力就迅速升高的特点,采用仪表、集成电路等研制了一套具有反馈控制的闭环点火控制系统。对系统的工作原理和硬件组成分别进行了介绍。实验表明,本系统既可以保证系统正常点火,又能保证系统在无干扰的情况下实现测试。     

脉冲氧碘化学激光器的动力学模拟研究

根据氧碘化学激光器的反应机理建立了一维预混脉冲出光理论模型,从理论上研究了碘原子密度、单重态氧密度及产率、其他组分密度和光学参量(输出耦合率、增益长度等)对单脉冲能量及脉宽的影响.分析了影响单脉冲能量和激光脉宽的内部动力学过程.讨论了出光过程中增益开关效应.计算的结果为优化脉冲氧碘化学激光器提供了理论依据.     

全气相化学激光体系的直流放电研究

为了提高化学激光体系(AGIL)中F原子的产率,采用直流放电引发方式,对棒式电极的放电特性进行了研究。在对NF3/He混合气体进行解离时,通过选择不同平衡电阻,得到了3 kW左右的放电注入功率。用光谱分析仪对F原子产率进行了测量。通过拟合计算可得：一个NF3分子能够解离出1.3～1.5个F原子。     

全气相化学激光体系的直流放电研究

为了提高化学激光体系(AGIL)中F原子的产率，采用直流放电引发方式，对棒式电极的放电特性进行了研究。在对NF3/He混合气体进行解离时，通过选择不同平衡电阻，得到了3 kW左右的放电注入功率。用光谱分析仪对F原子产率进行了测量。通过拟合计算可得:一个NF3分子能够解离出1.3～1.5个F原子。     

全气相化学激光体系的直流放电研究

 为了提高化学激光体系(AGIL)中F原子的产率，采用直流放电引发方式，对棒式电极的放电特性进行了研究。在对NF3/He混合气体进行解离时，通过选择不同平衡电阻，得到了3 kW左右的放电注入功率。用光谱分析仪对F原子产率进行了测量。通过拟合计算可得：一个NF3分子能够解离出1.3～1.5个F原子。     

超音速氧碘化学激光实验研究

在一台5kW超音速氧碘化学激光器装置上采用转网式单重态氧发生器,在Cl2流量为150mmol/s时输出功率已超过1kW,提出了简化预混的超音速氧碘化学激光理论模型。     

氧碘化学激光器运行模式对其脉冲化影响的模拟研究

根据氧碘化学激光器的反应机理建立了一维预混脉冲出光理论模型,从理论上研究了气体总压力在660-2660 Pa, 温度在150-400 K区间内对单脉冲能量、脉宽和峰值功率的影响.分析了气体总压和温度对出光特性影响的内在原因. 计算结果表明:增益介质温度对单脉冲能量的影响要远大于对激光脉宽的影响;增益介质温度在150 K, 气体总压在1330 Pa可以获得比温度在400 K,气体总压为2660 Pa时更高的峰值功率. 因此在不干扰超音速流动状态条件下瞬间大量产生碘原子,可以实现高效的脉冲氧碘化学激光器.     

自发拉曼光谱法测量O2(1Δ)产率中氯气荧光干扰的消除

利用自发拉曼光谱法测量O₂(1Δ)产率的过程中发现O₂(1Δ)和O2(³∑)拉曼光谱上叠加有氯气荧光光谱, 严重影响了O₂(1Δ)产率的测量. 为此,利用气体分子的拉曼光谱具有偏振特性,而荧光光谱没有偏振特性的特点对测量O₂(1Δ)产率的自发拉曼光谱法进行了改进. 实验结果表明,这一改进可有效消除氯气荧光干扰,使单重态氧发生器在氯气利用率为88%时的O₂(1Δ)产率可很容易地被确定为(42.4±7.4)%.     

CW-COIL激光辐射锗-硫化铅探测器的实验研究

本文叙述了锗－硫化铅（Ｇｅ－ＰｂＳ）探测器的基本特性。分析了激光辐射锗滤光片使用材料升温的穿透深度随时间的变化。在光斑面积２．４６ｍｍ×３．６９ｍｍ和辐照时间０．８ｓ的条件下，得到连续氧碘激光（ＣＷ－ＣＯＩＬ）辐照锗滤光片的烧蚀阈值为１２４Ｗ和破裂阈值为１７７Ｗ的实验数据。在此基础上，进行了ＣＷ－ＣＯＩＬ辐照Ｇｅ－ＰｂＳ探测器的热效应研究，在光斑直径２．１ｍｍ和辐照时间０．８ｓ的条件下，给出ＣＷ－ＣＯＩＬ使Ｇｅ－ＰｂＳ探测器致盲的阈值为１７Ｗ、永久失效的阈值为１９８Ｗ的实验结果。研究结果表明：ＣＷ－ＣＯＩＬ辐照Ｇｅ－ＰｂＳ探测器的破坏机理是激光加热和热应力联合作用的结果。锗滤光片升温，造成硫化铅探测器环境温度升高，导致其探测灵敏度下降为零是ＣＷ－ＣＯＩＬ辐照Ｇｅ－ＰｂＳ探测器产生致盲的原因。激光辐照功率越高，Ｇｅ－ＰｂＳ探测器致盲、恢复时间就越长，甚至造成永久性的失效。     

氧碘激光器化学式碘发生装置的实验研究

针对采用化学式碘发生器的氧碘激光器稳定出光时间较短的情况,通过热力学和化学动力学方面的实验和分析进行了化学式碘发生装置供碘稳定性的研究。分析了物料转化率和反应速率随反应初始温度及反应时间的变化,得到了固相产物的灰层扩散是该反应控制步骤的结论,明确了实验中CuI要大大过量,用氯气量控制碘量的原则,同时确定了适宜的起始反应温度。优化后,在近15 s时间内碘流量变化小于15%,显示出了较好的供碘稳定性,此时CuI的转化率为23%。     

板条射频放电产生单重态氧实验研究

 通过考察各种放电状态及气流条件下发生器内外物种的自发辐射谱,发现光谱峰值强度与对应物种浓度成正比。分析了主要的等离子体动力学过程,了解了单重态氧及其它物种的浓度变化规律。考察了α放电和γ放电两种不同的放电方式。发现在α放电状态下,体系中有较少氧原子等淬灭性粒子,更有利于O₂(¹Δ)产生。加入He,有效地降低了气体体系的离子化阈能和约化场强,约化场强最小时,产生的O₂(¹Δ)浓度最大,相较于纯氧放电,O₂(¹Δ)浓度提高一倍以上。考察了腔外各物种浓度的变化,O₂(¹Δ)离开放电腔后浓度稳定,沿距离减少较慢,有益于出光。优化了本系统的放电极间距,极间距太大或太小,都不利于单重态氧的产生。     

Experimental study on miniature pulsed CH3OH far-infrared laser

Using a grating tuned TEA-CO₂ laser with 9P(16) line to pump a 10cm or 20cm long miniature Fabry-Perot cavity CH₃OH laser, pulsed far infrared(FIR) lines of 570.6um and 918um wavelengths were observed, the latter is a new line. Operation performance and spectral characteristics of the miniature CH₃OH laser were studied. The project was supported by the Special Research Foundation of Doctorate Station in University of P.R.C.     

NCl(a1Δ)/I（2P3/2）传能体系的实验研究

 利用微波放电Cl₂/He等离子体作为Cl源，对反应NCl(a¹Δ) + I(²P_3/2)→NCl(X³Σ) + I(²P_1/2)进行了实验研究，得到了较大的I(²P_1/2)自发辐射荧光信号，检测到NCl(a¹Δ，b¹Σ)自发辐射荧光光谱在存在少量I(²P_1/2)下发生的显著变化，其中NCl(a¹Δ)自发辐射荧光信号降低，同时由于I(²P_1/2)的作用，NCl(b¹Σ)自发辐射荧光信号大幅度增加。在考察各反应气体流量对I(²P_1/2)自发辐射荧光信号的影响时发现，在本次实验条件下，各种气体的最佳流量：He为1～4mmol/s, I₂为0.01～0.03mmol/s, Cl₂为1.0mmol/s左右,而HN₃流量略大于Cl₂流量时信号升高幅度开始变缓，约为Cl₂流量的两倍时信号不再有显著的变化。     

液体泡沫对激光的伪装性能分析

为了研究液体泡沫的激光伪装应用,实验分析了液体泡沫对1.06 m激光的伪装性能。采用对比试验方法测得了不同液体泡沫结构参数下的1.06 m激光回波衰减值,结果显示,衰减值最高可达66%,最低为36%。结合激光伪装要求,以草地和钢板为例,理论计算分析了液体泡沫用来实现1.06 m激光伪装可行性。结果表明,使用2 cm厚液体泡沫对钢板进行伪装,激光回波衰减达到36%,在草地背景伪装要求的30%~40%范围内。说明液体泡沫具有较好的1.06 m激光伪装性能,利用液体泡沫可实现激光伪装和地面目标有效防护。     

激光对PbS破坏作用的实验研究

PbS是一种重要的红外探测器材料。激光对PbS破坏作用的研究在军事和商业领域都有着重要的意义。利用反射光能量法对半导体材料PbS进行了激光损伤实验。通过对损伤过程的实时监测,分析激光辐照PbS的热学过程,并得到1064nm激光对半导体材料PbS的激光损伤阈值。