Improved thermal model and its application in UV high-power pulsed laser ablation of metal target

An improved thermal model describing UV high-power nanosecond laser ablation of metal target is presented. The vaporization effect, the plasma shielding effect, as well as the absorption coefficient and absorptivity dependence of temperature are considered in this model. Take iron target as an example, the numerical solutions are obtained from the heat flow equations (before and after melting) using a finite difference method. The space and time dependence of temperature of the target, the time dependence of temperature at two different positions for a certain laser fluence, and the ablation rate as a function of laser fluence are also presented. The numerical results that agreed well with the experimental data are much better than the one without, which indicates that the above two effects and the temperature dependence of absorption coefficient and absorptivity in UV high-power laser ablation of metal target should not be neglected. We hope the present model will be useful for further experimental investigation of metal thin films prepared by pulsed laser deposition.     

分布损耗对回旋行波放大器稳定性的影响

基于电磁模式的色散方程和回旋管非线性理论,研究了损耗层厚度对回旋行波放大器注-波互作用的影响.结果表明,合理选择损耗层电导率和厚度能够让期待的工作模式TE₀₁衰减较小,而对应的竞争模式TE₂₁因损耗很大而更难以起振,随厚度的增加,放大带宽从两边向中间收缩变窄,频带中间部分的输出功率会上升,曲线更加平坦,从而达到改善互作用稳定性的目的. 关键词： 回旋行波放大器 起振长度 起振频率 饱和功率     

利用DDA方法计算大气气溶胶粒子光学特性

大气气溶胶是大气的重要组成部分,其光学特性是研究大气辐射传输特性的重要参量。本文基于DDA方法,对不同形状气溶胶粒子的光学特性进行计算,得到气溶胶粒子的消光因子、吸收因子随波长变化的数值结果。结合Muller散射矩阵,给出了气溶胶粒子散射强度和极化度的角分布,为研究大气辐射传输提供了有效的方法。     

改进的QMD模型研究不同入射道条件对同位旋分馏强度的影响

通过在同位旋相关量子分子动力学模型(IQMD)中引入同位旋依赖的动量相关作用和同位旋相关的Skyrme势,得到了改进的同位旋依赖的量子分子动力学模型,并用此模型分析和讨论了中能重离子碰撞中的同位旋分馏强度随入射道条件的演化.结果表明在中能重离子碰撞中各种入射道条件下同位旋依赖的动量相关作用和Skyrme势有着明显的同位旋效应,它们减弱了同位旋分馏的过程. 关键词： 同位旋分馏 同位旋相关的动量相关作用 同位旋相关的Skyrme势     

Dynamic Alignment of D2 Enhanced by Two Few-cycle Pulses

利用数值方法求解D2分子刚性转子模型在超短飞秒激光脉冲作用下的薛定谔方程,计算了双原子分子D2在两束固定强度的飞秒激光脉冲作用下,延迟时间对于分子取向的影响.结果表明,只要选取合适的延迟时间,就能很好改善分子取向;保持两束激光强度不变,通过调整两束脉冲的宽度,选择合适的延迟时间能够进一步有效提高D2分子的取向程度.     

Photocatalysts of Cr Doped TiO2 Film Prepared by Micro Arc Oxidation

通过微弧氧化法在Na3PO4+K2Cr2O7电解液中制备了系列铬掺杂二氧化钛薄膜. X射线和扫描电镜显示薄膜的主要晶相为锐钛矿型二氧化钛,且表面为多孔结构. 在可见光照射下,薄膜对降解亚甲基蓝和分解水有着较好的光催化性能,这主要是由铬的掺杂引起的.由于铬的掺杂,一方面在二氧化钛中形成了Cr3+/Cr4+离子对,另一方面在带隙中形成了氧的空位能级. 前者降低了电子-空穴的复合几率,而后者在二氧化钛的禁带中形成了新的能级. 新能级的形成使得由二氧化钛价带跃迁至氧空位能级所需的光子能量减少. 另外探讨了微弧氧化形成掺杂二氧化钛薄膜的机制.     

Tb3+掺杂硅酸盐玻璃发光性能的浓度依赖关系

 利用高温熔融法制备了不同浓度的Tb³⁺掺杂硅酸盐玻璃,并分别测量了紫外和X射线激发时的发射光谱。光谱结果表明,不同浓度Tb³⁺掺杂硅酸盐玻璃在紫外和X射线激发时发光行为具有相似的浓度依赖关系：低浓度Tb₄O₇掺杂时主要以蓝光(5D₃→⁷FJ)发射为主,而高浓度掺杂时以绿光(⁵D₄→⁷FJ)发射为主。Tb³⁺发光强度与掺杂浓度的关系分析表明,⁵D₃的浓度猝灭是电偶极-电偶极相互作用引起的, 而⁵D₄的浓度猝灭是交换相互作用引起的。     

基于离焦的微操作机器人系统光轴方向深度测量

在分析显微物镜成像原理的基础上,提出并实现了一种微操作机器人系统光轴方向深度测量方法,该方法通过显微物镜离焦光学传递函数（optical transfer function, OTF）建立物方离焦程度与显微图像模糊程度的关系,由此实现深度测量.由于考虑了透镜参数与衍射效应的影响,方法具有较高的测量精度和较好的线性度,同时利用条状物体快速辨识算法,对原始方法进行了简化,使深度测量可在线完成.进一步,将上述方法应用于实际微操作机器人系统,通过离焦状态双针互插实验验证了方法的有效性,同时拓展了微操作机器人系统的有效操作空间. 关键词： 深度测量 微操作机器人 显微镜系统成像模型 光学传递函数     

浅海低频声场中目标深度分类方法研究

分析了浅海甚低频声场中的垂直双水听器的互谱特性,尤其关注了声场中只存在两阶简正波时声压互谱的有功分量.数值计算表明：当两个水听器的深度布放合理时,声压互谱有功分量的正负号分布与水平距离无关,选择合适的水听器深度布放组合,可以用于水面目标、水下目标的双择判决;声速分布对该方法的使用影响不大,海底存在吸收将影响算法的作用距离,但在有效作用距离内,该算法仍有较好的稳健性.运用Pekeris波导有效深度的概念建立了声压互谱有功分量正负号分布特性的近似理论分析并可预报双水听器合理的布放深度.理论分析揭示了双水听器布放深度之和应等于波导有效深度,并且在有效深度限制的波导范围内,整个声场的声压互谱有功分量的正负号分布被分为三个水平区域.理论分析加深了对浅海低频声场特性的理解,对该算法的实际使用有指导意义. 关键词： 目标深度分类 浅海低频声场 声压互谱 有功分量