可调谐半导体激光吸收光谱遥测二氧化碳通量的研究

可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)具有高分辨率、高灵敏度以及响应时间快等优点.以室温下工作的近红外可调谐半导体激光器为光源,通过波长调制方法对1 578 nm附近CO2气体吸收线的二次谐波信号测量,结合双开放光路技术,实现对不同高度层面700多米长光程范围内CO2气体浓度的快速在线检测.结合大口径闪烁仪测量的莫宁-奥布霍犬长度和特征速度,通过经验公式计算得到CO2气体的通量在-60～60 mg·m-2·s-1范围内波动.实验数据与涡动相关比较表明,两者数据整体变化趋势一致,该方法可以获得较理想的结果.突破了目前对近地面痕量气体通量的监测只能提供局地结果的现象,使大面积范围内痕量气体通量的测量成为可能.     

工业多用途工具：微波激励KW级CO2激光器

提高气体放电的功率注入密度，是进一步发展工业用高功率ＣＯ２激光器的关键．为此，我们采用自制的变形 Ｍａｇｉｃ Ｔ型微波放电腔，克服了由于高频趋肤效应引起的放电不均匀，实现了大体积的均匀的微波辉光放电．在用于激励高功率ＣＯ２激光的原理性实验中，获得大于１ｋｗ的激光输出功率，光电效率优于２５％，首次达到商用水平．     

可调谐半导体激光吸收光谱法监测二氧化碳的通量

含碳温室气体浓度增加所加剧的温室效应是气候变化的重要原因,大面积范围内二氧化碳气体通量的测量对于评价各类陆地生态系统对大气中主要温室气体浓度的贡献具有重要的意义。可调谐半导体激光吸收(TDLAS)光谱技术具有高分辨率、高灵敏度以及快速响应等特点,是痕量气体高灵敏快速监测的新方法。文章以可调谐分布反馈半导体激光器作为光源,通过波长调制方法对1.573μm附近二氧化碳气体某一吸收线的二次谐波信号测量,结合激光分束技术,实现对不同高度层面700多米光程范围内二氧化碳气体浓度的快速在线检测。结合大口径闪烁仪测量出来的莫宁-奥布霍夫长度和特征速度,通过公式计算得到一天内二氧化碳气体的通量在-1.5～2.5mg·(m2·s)-1范围内的波动,突破了目前对近地面痕量气体通量的监测只能提供局地结果的状况,使大面积范围内痕量气体通量的测量成为可能。     

大功率折叠式封离型CO2激光器

给出大功率折叠式封高型ＣＯ２激光器的设计思想和稳定性。     

二氧化碳的自由度和热容

讨论了二氧化碳的自由度和热容问题. 指出二氧化碳分子虽然由3个原子组成,但由于是直线型结构, 所以只有2个转动自由度,单纯按原子数对分子分类从而确定其自由度的方法是有局限性的. 计算了二氧化碳气体 的摩尔定体热容随温度的变化,并和实验数据作了比较,指出振动对热容的贡献,即使在常温下也不可忽略不计     

双频CO2激光器的输出特性分析及三频外差测量研究

本文从实验上研究了固定谱线CO_2激光器的双频输出特性,并对其产生双频输出的原因作了初步分析;利用该激光器,成功地进行了三频外差测量研究。     

发射光谱分析中一种新光源的探索

本本提出用二氧化碳激光器和高压火花发生器组成的新光源，它可以用来对金属，岩石，矿物等粉末样品，块状样品以及溶液干渣样品进行直接激发，同目前认为比较好的ＩＣＰ比较：１）不需要高纯的氩气，２）样品不同经过化学处理等优点。这样，充分发挥发射光谱分析速度快、分析元素广，成本低等特点。     

100W二氧化碳激光器

本文叙述稳定的封离型１００Ｗ二氧化碳激光器制作工艺。     

液态CO2冲击产生的发射光谱研究

利用二级轻气炮和ＯＭＡ－Ⅲ光学系统，研究液态ＯＣ２在冲击波作用下的发射光谱。实验结果表明：当液态ＣＯ２被冲击到３４ＧＰａ以上时，出现了ＣＯ，Ｏ，Ｏ２，Ｃ２等冲击产物；当冲击压为４６ＧＰａ时，Ｏ＾＋辐射显著。     

春季南黄海表层海水中二氧化碳的分布特征及其影响因素

根据2007年4月南黄海区块(SYS)表层海水中二氧化碳分压(pCO₂)的连续走航数据,结合水温(T)、盐度(S)、叶绿素 (Chla)以及pH的同步观测资料,对该海域pCO₂分布特征及其主要影响因素进行了初步探讨。分析结果表明：春季南黄海pCO₂的范围在365.2~734.9 μatm之间,平均值为548.0 μatm;最高值出现在121.5°E,33.4°N海域,最低值出现在123°E,32.3°N海域。受海水中物理、化学和生物因素的综合影响,pCO₂的分布存在较大的不均匀性,总体上表现为西部高于东部,中间高于南北两边;在苏北浅滩和鲁南海区,pCO₂与水温的变化呈正相关关系,与盐度的大小呈明显的负相关关系,而在长江入海口变化趋势则相反;此外,在整个调查海区pCO₂与叶绿素、pH基本上呈负相关关系。研究将两台检测器串联进行互校,同时利用二氧化碳标准气体对其中一台仪器进行全程校准,可连续不间断观测海水和大气中的pCO₂。该方法操作简单,获得的数据准确可靠,可为节能减排能力建设提供技术支持。     

10kW横流CO2激光器的增益特性

本文描述了一台10kW横流CO_2激光器在脉冲予电离下的增益特性及关于增益分布和脉冲予电离的理论分析.     

大功率CO2激光器窗口及减反射膜

描述了评价窗口材料的标准,并对Ge,GaAs,ZnSe和KCl四种材料作了比较,发现KCl具有最佳的光学特性,并设计制备了性能优良的减反射膜,测量了它们的吸收和激光损伤阈值.     

新型大功率CO2材料加工机

尤里卡“欧洲激光”发展计划为设计大功率工业用激光器和材料加工室提供了一个史无前例的机会.该计划有欧洲五个国家的14个机构合作参与,五年内预算为1800万英镑.计划的核心是将效率高的CO_2激光器组成插件结构,并全部安装在适合工业应用的激光室内.现已进入该计划第一阶段的第二年,业已研究了多种激光器设计方案,以便在激励方式、废热排除、功率转换、光束成形和功率输出等方面获得最佳效果.计划的第二阶段即最后阶段是对整个激光室进行为期两年的应用研究,这包括范围广泛的材料加工应用和产品的市场销售前景调查. 一、CO_2激光器 工业上…     

CO2激光器的腔长调制及动力学参数的测定

采用含有振转能级在内的多能级理论模型,对CO_2激光器动力学参量进行调制,取得实验与理论一致的满意结果.利用理论与实验曲线拟合的方法,较精确地测出该激光器的动力学参数.     

液氮中单管加注二氧化碳气体的实验研究

向饱和液氮中加注常温二氧化碳气体时,为形成细小而分散的固体二氧化碳颗粒以及充分且均匀的固液混合物,通过实验分别采用不锈钢盘管、大管径塑料管以及金属毛细管往液氮中加注一定流量下的常温二氧化碳气体,研究固液混合过程、凝固颗粒大小以及管路的堵塞状况。结果表明,不管是否经过预冷,大直径管道加注时,经过一段时间后管道必定发生堵塞;而毛细管加注则不会堵塞,但是气体流量会发生脉冲性变化。     

射频激励相移阵列谐振腔波导CO2激光器输出特性研究

为保持器件结构紧凑型的同时获得稳定的高功率、高光束质量激光输出,将相移光学阵列谐振腔技术用于射频激励扩散型冷却板条波导CO₂激光器．实验发现,该设计方案虽然波导结构为矩形宽波导,但是由于采用了具有相移阵列结构的全反射镜,获得的激光束输出空间分布具有阵列输出光束的基本特征．在波导截面为1mm×20mm、增益介质长度为20cm的波导结构条件下,获得了46W的激光功率输出和11.3%的电光转换效率．激光束输出的远场空间分布呈空间压缩的极锐单峰．由于该结构具有的选模特性,远场为单峰空间分布特 关键词：     

高功率横流CO2激光器脉冲预电离过程研究

本文给出了对高功率横流CO_2激光器脉冲预电离过程的理论和实验研究.表明了预电离过程中光电离的重要作用.实验结果表明,脉冲预电离可增大高功率横流CO_2.激光器的pd值(p为放电气压、d为放电间隔),增大放电区注入功率密度.对于提高此类型激光器的放电稳定性和输出激光功率是一种技术简单而有效的手段.