稳态强磁场实验装置及其科学研究

稳态强磁场实验装置（Steady High MagneticField Facility,SHMFF）是我国自主研制的国内唯一能提供稳态强磁场实验条件的国家重大科技基础设施,已于2017年9月竣工,完成国家验收。SHMFF的磁体技术和装置综合性能达到国际领先水平,为我国材料、物理、化学、生命科学等多学科的前沿研究提供了一流水平的强磁场极端实验条件。来自国内外的众多科学家们正在利用SHMFF开展多学科研究,已经取得一大批重要的科学研究成果,不断地推动多学科基础科学前沿的发展。     

红外光谱发射率测量系统的温漂修正方法

针对探测器光谱响应度温漂现象对红外光谱发射率测量系统重复性的影响,分析探测器温度与输出电压之间的变化规律,提出了基于多项式拟合的光谱响应度温漂修正方法。研究探测器自身温度与其光谱响应度的函数关系,对探测器光谱响应度随温度变化的曲线进行数据拟合,得到探测器温度-光谱响应度的拟合方程,计算光谱响应度的温漂修正系数,修正探测器的输出电压,消除光谱响应度温漂现象对探测器输出电压造成的影响。研制光谱响应度温漂修正装置,测得探测器光谱响度的温漂曲线,对比指数拟合曲线和多项式拟合曲线与测量曲线的吻合度,结果表明6阶多项式拟合曲线的一致性较好,提高了基于积分球反射计的光谱发射率测量系统的重复性。     

金属Al表面熔化各向异性的分子动力学模拟

采用嵌入原子势,使用分子动力学方法对金属Al不同低指数晶面的表面熔化现象分别进行了模拟.分析了熔化过程中样品结构组态的变化.模拟结果表明对于不同的自由表面,表面熔化呈现出明显的各向异性行为.Al（110）面在低于熔点的温度之下发生预熔化;（111）与（001）面都出现过热现象.与（111）面不同,（001）面发生过热现象时表面原子层为类液层,而（111）面仍然保持很好的晶格结构,即预熔化的Al（001）面在高于熔点的温度下,仍可以在很长的时间内处于相对稳定的亚稳态.由模拟得到Al的热力学熔点为950 K左右,与实验值基本符合. 关键词： 分子动力学 表面熔化 过热     

SiO2保护膜对高反膜激光损伤特性的改善

 为了研究高功率系统中高反膜的损伤机制,对高功率系统中最常用的基频高反膜进行了损伤实验。利用台阶仪、扫描电镜、表面轮廓仪等手段,对实验样品的典型损伤形貌进行了比较和分析。结果表明：保护膜的存在增强了样品的抗激光损伤能力;未加保护膜样品的典型破坏形貌是由材料热物特性差异导致的分层剥落损伤,这类损伤在后续的脉冲辐照下会迅速发展;有保护膜样品的典型破坏形貌是中心带有μm量级小坑的等离子体烧蚀损伤区,其主要是由缺陷受热力作用喷溅导致,小坑附近膜面的凸起是这种力学作用的宏观体现,这类损伤在后续的脉冲辐照中表现得相对比较稳定。保护膜的存在,在一定程度上抑制了分层剥落这种灾难性损伤的出现,改善了样品的损伤特性。     

LBO晶体上1 064，532 nm倍频增透膜的镀制及性能分析

 用电子束蒸发沉积方法在X切LBO（X-LBO）晶体上镀制了两种不同膜系结构的1 064和532 nm倍频增透膜，其中一种膜系结构为基底/ZrO₂/Y₂O₃/Al₂O₃/SiO₂/空气，另一种为基底/0.5Al₂O₃/ZrO₂/Y₂O₃/Al₂O₃/SiO₂/空气，两种膜系结构的主要差别在于有无氧化铝过渡层。测量了薄膜的反射率光谱曲线，发现两种增透膜在1 064和532 nm处的反射率均小于0.5％，实际镀制结果与理论设计曲线的差异主要是由材料折射率的变化引起的。且对样品在空气环境中进行了温度为473 K的退火处理，结果发现两种膜系结构均表现了较优异的光学性能，氧化铝过渡层的加入使薄膜具有强的热应力性能。     

单晶Cu(001)薄膜塑性变形的分子动力学模拟

使用分子动力学方法,模拟研究了单晶Cu(001)薄膜在双向等轴拉伸应变下的塑性变形行为.当应变超过一定值时,样品通过产生位错、层错及孪晶而发生塑性变形.当应变相对较低时,不全位错首先在薄膜表面形核并在密排面上滑移,留下堆积层错;当应变增加时,位错在表面与内部同时成核生长,层错数量也随之增加.分析了相邻滑移面上的位错之间相互作用形成孪晶的微观过程.材料内部形成大量堆积层错及孪晶后,较大孪晶的密排面上的原子也会发生滑移,形成孪晶内部的层错结构以释放残余应力.     

改进的PNJL模型下QCD的相图

Polyakov-Nambu-Jona-Lasinio（PNJL）模型是研究强相互作用物质性质的使用最为广泛的有效模型之一。在PNJL模型的基础上考虑了手征凝聚和Polyakov圈之间的纠缠作用,并且引入了化学势修正的Polyakov有效势,由此得到了化学势依赖的entangled PNJL（μEPNJL）模型。在平均场框架下的计算结果表明:相较于原始的PNJL模型,由μEPNJL模型计算得到的临界点（CEP）朝着温度更高、化学势更小处移动,并且手征对称性恢复相变和退禁闭相变在较大的化学势范围内都重合得很好。通过与STAR合作组在相对论重离子对撞机（RHIC）上进行的净质子数分布的测量结果相比,可以发现,通过适当的参数调节,由μEPNJL模型计算得到的CEP更加靠近实验预言的CEP可能存在的区域。Polyakov-Nambu-Jona-Lasinio (PNJL) model is one of the most popular effective quark models to investigate the properties of strongly interacting matter. Based on the PNJL model, we consider the entanglement interactions between the chiral condensate and Polyakov-loop, as well as the chemical potential modification of Polyakov-loop potential simultaneously, which is named μEPNJL model. Compared with the original PNJL model, the calculations in the mean field approximation show that the critical end point (CEP) given in the μEPNJL model moves towards higher temperature and smaller chemical potential in the T-μ phase diagram. Besides, the chiral symmetry restoration and deconfinement phase transition coincide well in a wide range of chemical potential. Comparing our calculations with the measurement of the moments of net-proton multiplicity distributions at Relativistic Heavy-Ion Collider (RHIC) by STAR Collaboration, we find that the CEP given by μEPNJL model can be closer to the range predicted by the experiment through appropriate parameter adjustment.     

Preparation of high performance thin-film polarizers

<正>The optical performance of thin film polarizers is highly sensitive to the layer thicknesses of thin film.The thicknesses of the sensitive layers are optimized in order to gain broader polarizing zone in such case when the total layer thickness does not increase.An automatic layer thickness control system is established,and errors caused by different monitoring methods are analyzed.With this thickness control system,thin-film polarizers with T_p higher than 98%and T_p/T_s higher than 200:1(T_p and T_s are transmissions for p- and s-polarizations,respectively) with the bandwidth of 11 nm are prepared.Using the system allows for optimum repeatability of three successive runs.     

Influence of Different Substrates on Laser Induced Damage Thresholds at 1064nm of Ta2O5 Films

Ta2O5 films are prepared on Si, BK7, fused silica, antireflection （AR） and high reflector （HR） substrates by electron beam evaporation method, respectively. Both the optical property and laser induced damage thresholds （LIDTs） at 1064 nm of Ta2O5 films on different substrates are investigated before and after annealing at 673 K for 12 h. It is shown that annealing increases the refractive index and decreases the extinction index, and improves the O/Ta ratio of the Ta2O5 films from 2.42 to 2.50. Moreover, the results show that the LIDTs of the Ta2O5 films are mainly correlated with three parameters： substrate property, substoichiometry defect in the films and impurity defect at the interface between the substrate and the films. Details of the laser induced damage models in different cases are discussed.     

Nd:YAG激光器光栅式扫描预处理的计算模拟与优化分析

 采用计算模拟的方法,研究了光栅式扫描预处理的扫描方式以及脉冲能量波动、定位误差对预处理效率的影响。研究发现,脉冲能量波动及其定位误差使预处理效率降低,同时其影响与扫描方式之间存在相互调制作用,因此可以通过选择合适的扫描方式以及扫描间隔来优化预处理流程,提高预处理效率。此外发现,光斑呈等边三角形排列时的预处理效率优于正方形。