Improvement of the large aperture Ti：sapphire amplifiers in the petawatt femtosecond laser system at SIOM

We report the recent improvement on the petawatt (PW) femtosecond Ti:sapphire chirped pulse amplification (CPA) laser system at Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM), Chinese Academy of Sciences. By enlarging the sizes of the pump and signal beams in the large aperture Ti:sapphire amplifiers and optimizing the whole laser system, the output laser energy before the pulse compressor is upgraded to 42.6 J. Accordingly, the peak power of the laser system exceeds 1 PW. The shot-to-shot instability of the output laser energy at about 40 J is less than ±5%.     

Lu2O3∶Bi3+粉末晶体发光性能的研究

采用共沉淀法和燃烧法分别制备得到纳米和亚微米的Lu2O3∶Bi^3＋的粉末晶体。立方结构,属Ia3^-[206]空间群,晶格常数a=1.039 nm,密度高达9.4 g·cm^-3。利用XRD,TEM,荧光光谱和阴极射线发光等方法,研究了不同的制备方法和条件对制成样品的结构、形貌、发光亮度、光谱以及余辉的影响。两种方法制得的样品在紫外和阴极射线激发下,有亮度较高的兰青色的发光。余辉较短,衰减曲线是单指数型。     

用马赫探针阵列测量HL—1M装置边缘涨落和流速

利用一组马赫探针研究了ＨＬ－１Ｍ装置刮离层（ＳＯＬ）和边缘等子体流在欧姆放电、朋化、偏压抽气孔栏、偏压电极、低杂波电流驱动（ＬＨＣＤ）和电子回旋共振加热（（ＥＣＲＨ）等情况下的平行流马赫数离子饱和电流扰动，平行流速度剪切和极向流速度的分布。     

制备一维可控形貌的ZnO微米棒

用化学溶液法以醋酸锌和六亚甲基四胺为原料在玻璃衬底上生长出不同形貌的亚微米和微米ZnO棒。探讨了反应液的酸碱度和反应液浓度对生成的ZnO棒形貌的影响，并分析了其生长机制。通过控制一定的酸碱度和溶液浓度，可以得到规则的六角ZnO棒状阵列。这种规则的六角棒沿着[002]方向生长。测量了样品的XRD，扫描电镜像(SEM)，并对其发光性能进行了测量分析。其中规则六角ZnO棒的光致发光光谱中有一很强的峰值650nm红色宽谱带和一峰值约387nm的激子发光峰。激子发光峰加宽，实际上是自由激子的发光峰(380nm)和Zni的发光峰(430nm)的叠加。而红色发光峰可能是Vo2+中的电子和价带中的空穴辐射复合所致。     

利用表面活性剂除去硅海绵材料成孔剂

硅橡胶海绵的制备主要有化学发泡成型和物理成孔剂成型两种方法，但采用物理成孔剂成型后必须除去橡胶中包含的成孔剂以制得海绵材料。成孔剂可分为易溶性无机盐以及尿素等小分子易溶有机物，采用水浸泡的方式可以将成孔剂溶析出来得到泡孔。一般来说为缩短工艺时间，简化工艺流程，可采取提高水温、加快换水频率以加快成孔剂溶析速度。     

恒推动力条件下研究铝酸钠溶液种分过程晶体长大动力学

在铝酸钠溶液的种分过程中,往往利用间歇式反应器来研究晶体的长大动力学,由于受实验过程条件的变化及成核和小粒子附聚的影响,实验结果往往不令人满意.本实验研制了一种新型装置,它能保证实验过程反应条件基本不发生变化,且能有效避免成核和小粒子附聚对实验结果的影响.实验证明,用它来研究铝酸钠溶液种分过程晶体的长大动力学可以得到较为满意的效果.实验研究了Nk=170g.l-1,αk=1.52～2.01,T=65～75℃条件下,铝酸钠溶液种分过程晶体长大的速率表达式为G(L)=k0×β2×exp(Ea/RT).其中,k0=2.058×1011μ m.h-1,与溶液的温度和浓度无关;反应的活化能Ea=67.301KJ.mol-1;β=(1/α k-1/αk*)表示溶液的过饱和度,α k、α k*分别为铝酸钠溶液的苛性比和平衡苛性比.     

离焦图像的互相关匹配法测量微球三维位置研究

为了提高在液态环境中对直径微米量级微球三维位置测量的空间分辨力,尤其是轴向的测量精度,将互相关算法对相似图像高精准的匹配特性与离焦成像法测量微球三维位置的思想相结合,讨论基于互相关匹配的离焦成像法测量微球三维位置的方法。实验表明,该方法对微球轴向位置4 min内连续定位的测量标准差约为0.64 nm,已实现对微球三维方向1 nm阶跃变化的分辨测量,这在生物单分子动力学、粒子图像测速技术等研究领域具有重要意义。相同实验条件下,与同轴数字全息显微术对微球三维位置的对比测量和分析也初步说明了该方法在实际测量应用中的可行性与高精度的特点。     

惯性约束聚变中氘氚燃料整体点火与燃烧条件研究

在局域热动平衡近似下, 利用能量平衡关系, 建立热核系统整体点火能量平衡方程, 对该方程求解得到热核反应系统点火阈值. 在计算和分析的基础上给出参数空间的点火关系, 以及该条件受装量、核子数比以及返照率等因素的影响情况. 点火时刻面密度越大, 则对应的点火温度越低, 并且电子-辐射温度脱离越小, 越接近三温平衡的点火状态; 反之则在点火时刻对应较大温度脱离. 更重要的是, 该分析方法还可以根据点火时刻系统的物理状态, 通过线性稳定性分析方法, 描述出系统的后续行为, 也就是说, 可以判断出这样的热核系统能否继续升温并实现深度燃烧.     

20keV钛离子注入植物种子深度浓度分布的模拟计算

通过创建植物种子靶材料模型和修正的LSS（纵向静态稳定性）理论，使用Monte Carlo方法，提出了一种离子注入植物种子近似计算方法，使用该方法计算了20keV钛离子分别注入花生种子和彩棉种子的深度浓度分布。同时将该计算结果，TRIM程序计算结果，高斯拟合结果分别与实验测量结果进行了比较，本工作获得的计算结果更加接近实验值，并分析讨论了计算和实验结果差异的一些原因。     

酒石酸溶胶-凝胶法制备ZnFe_2O_4纳米材料

20世纪 80年代中期发展起来的纳米材料 ,使材料的超塑性、强度大为提高。对材料的电学、热学、磁学、光学性质产生了重要影响 ,为材料的利用开拓了一个崭新的领域 ,已成为世界各国研究开发的重点之一[1 ,2 ] 。纳米材料采用传统的机械方法是难以制得的。近年来 ,有关制备方法报道较多 ,包括物理法(蒸汽冷凝法、爆炸法、离子溅射法、机械研磨法、低温等离子体法等 )、化学法 (水热法、水解法、熔融法等 )、综合法 (等离子加强化学沉淀法ＰＥＣＶＤ、激光诱导化学沉积法ＬＩＣＶＤ等 )。某些方法颇具特色 ,但能够实用化批量生产的方法则很少[3…