氧碘化学激光器束转动90度环形非稳腔空心光束输出研究

 主要描述了氧碘化学激光器束转动90°环形非稳腔（UR90）空心光束输出的腔结构及几何模式特点,实验中获得了在放大率M=1.695,激光平均输出功率4.0kW时,空心光束输出的激光光束质量为3.2倍衍射极限,同时对空心光束输出特性进行了分析。     

千瓦级COIL-UR90实验研究

 首次报导了千瓦级化学氧碘激光器（COIL）采用束转动90°环形非稳腔(UR90)的实验结果,测量了输出光斑的近场相位分布及远场强度分布, 当激光输出平均功率为2kW时,光束质量因子b =3~4。     

超音速化学氧碘激光器光腔扩张角

在超音速化学氧碘激光器的设计中,为了削弱光腔部分的化学反应放热对激光器出光的负面效应,在光腔部分通常加入一扩张角。为了研究这一扩张角对激光器内流场的作用,根据kW级超音速化学氧碘激光器的实验平台,数值模拟了激光器内超音速混合喷管至光腔部分的流动过程,解析了光腔扩张角对内流场的流动参量和化学增益的影响,从维持压强和温度稳定性方面比对分析了不同扩张角度的性能,并探索了喷管高度和扩张角之间的规律。结果表明：此kW级超音速化学氧碘激光器的合理光扩张角度为4.5°。     

横向射流式单重态氧发生器的性能实验研究

对氧碘化学激光器的单重态氧发生器（SOG）进行了改进,采用横向射流方式,并对该横向射流式单重态氧发生器的性能进行了检测。实验中过氧化氢碱溶液温度控制在－16℃左右,氯气流量为530mmol/s,He与氯气的流量比为3;采用PS法测量单重态氧分子的产率,吸收法测量氯气的利用率和相对水含量。得出如下结论:在不使用冷阱和分离器的情况下,最高单重态氧分子产率达到58%, 氯气利用率在80%以上,相对水含量小于等于0.5;气体达到最大流量时,发生器仍然能稳定地工作。     

均匀液滴的形成机理及实验研究

在均匀液滴O2(1Δ)发生器的研制过程中,发生器中液流受到外界扰动后,扰动沿着液流表面呈指数增长,最终导致液流破段成液滴。在液滴的形成过程中,各种参数的改变都将对液流的状态产生影响,最终影响O2(1Δ)发生器的总体性能。分别从理论和实验两部分对液滴的形成过程进行了对比分析:理论部分论述了液滴形成的理论依据及在发生器中,外界扰动频率、液流喷射流速的改变对扰动增长率的影响及影响趋势;实验部分以成像的方式着重分析了在相同条件下,分别改变扰动频率、液流喷射流速,液滴流的状态及趋势。实验结合理论,寻求可控参数范围,为均匀液滴发生器的液流研究提供依据。     

燃烧驱动全气相化学碘激光燃烧室实验研究

以HF基频激光功率大小作为判断依据,对燃烧驱动全气相碘激光的燃烧室参数进行了考察.实验结果表明,在D2流量为10～20 mmol/s时,相对燃料D2而言,NF3过量30%～70%时可以获得较大的F原子流量,而稀释He的加入不利于F原子的生成;加入足够最的DCl,可以实现F原子全部向Cl原子的转变,为燃烧驱动全气相碘激光器提供了稳定的Cl原子源.     

O2(1△)发生器溶液预混及反应换热系统设计

通过采用离心泵与换热器进行的换热系统设计,缩短了溶液预混时间,增强了O2(1△)发生器的反应换热效率,同时使发生器在反应中具备了动态传质性能,改善了氧碘化学激光器的输出功率.     

氧碘激光器碘分子荧光光谱的计算机拟合

用计算机光谱拟合的方法研究了氧碘化学激光器腔内碘分子的荧光光谱,计算结果显示碘分子B态各振动能级的粒子在振动量子数为16的粒子密度最大,且按高斯分布时,数值拟合光谱和实验采集的光谱基本一致.     

模拟N2-氧碘化学激光器混合气体脉冲放电实验研究

模拟N2-氧碘化学激光器(COIL)混合气体对O2-N2-CH3I混合气体进行了脉冲放电实验研究,对混合气体的放电波形、注入能量及放电均匀性进行了探索,得到一些实验结果和实验规律.     

超音速化学氧碘激光器的流场与光场耦合仿真

利用计算流体软件耦合了几何光学模型,并编译了相应的执行程序,数值模拟了超音速化学氧碘激光器(SCOIL)光场从初始建立到稳定过程中流场及光场的衍变情况,解析了功率提取过程对化学流场的动态影响,并将计算结果与实验测量数据进行了对比验证.初步实现了化学氧碘激光器内流场、化学场以及光场的实时耦合仿真,为化学激光器的光束质量、功率水平等一系列重要指标提供直接判据.