纳秒激光烧蚀冲量耦合数值模拟

为研究激光烧蚀靶产生冲量过程和机理, 建立了一个复杂的一维热传导和流体动力学模型. 以空间碎片常见材料Al为例, 用建立的模型数值计算了纳秒脉宽激光烧蚀靶产生的冲量及冲量耦合系数随时间变化情况. 数值结果和已有的实验数据符合的较好. 数值计算表明: 激光脉冲时间内, 靶获得的冲量随时间迅速增加, 在脉冲时间结束后, 冲量变化随时间趋于稳定; 在冲量耦合过程中, 烧蚀等离子体向真空膨胀, 羽流尺度逐渐增大, 同时吸收入射激光能量, 导致激光与靶耦合的能量降低. 关键词： 激光烧蚀 冲量耦合 等离子体     

掺杂BaTiO3/SrTiO3多层膜与太赫兹波相互作用

掺杂半导体中的载流子吸收在THz波段非常明显,其相互作用研究是研制THz通信中的关键器件之一的基础。采用氟化氪（KrF）脉冲准分子激光烧蚀沉积（PLD）技术,制备了Ni掺杂BaTiO3/SrTiO3多层膜。基于辐射频率为3.09 THz、脉冲功率为10 mW量级的THz 量子级联激光器(QCL)光源研究了太赫兹波在Ni掺杂BaTiO3/SrTiO3多层膜中的传输,发现损耗主要是Ni颗粒的非共振吸收导致。     

约束靶面黑漆涂层对激光冲击波的影响

 介绍了约束靶表面的黑漆涂层对激光冲击波的影响。激光功率密度 10⁹W/cm²量级，脉宽33ns，波长1.06μm。靶材选用两种不同厚度的铜和铝，靶表面用有机玻璃约束。通过对冲击波压力的直接测量发现，涂层不仅可以增加激光冲击波压力，而且还影响冲击波的演化过程。比较有无涂层的靶面SEM照片发现，黑漆涂层能有效地保护激光辐照表面，使之不受激光烧蚀。     

不同波长脉冲激光液相制备Ag纳米颗粒在Raman光谱学中的应用

利用Nd:YAG(1064nm)和准分子(KrF,248nm)两种不同波长的脉冲激光器对处于去离子水中的Ag片进行激光烧蚀,得到了不同尺寸的Ag纳米颗粒,同时,这些Ag纳米颗粒与去离子水形成了Ag纳米胶体体系。由于制备这种Ag纳米胶体的是一种物理过程,所以具有较高的纯净性。通过透射电子显微镜(TEM)对两种不同激光器制备的Ag纳米胶体的观测发现,虽然这两种Ag纳米颗粒大小尺寸不同,但都具有较好的分散性和均匀性。同时,在Raman光谱学应用方面,由于这两种Ag纳米胶体中无任何氧化剂或还原剂等外来杂质的干扰,具有非常好的纯净性,可以作为非常好的表面增强拉曼散射的增强基底,并对这两种Ag纳米颗粒与探针对羟基苯甲酸(PHBA)的吸附行为做了简要的分析。     

激光烧蚀溅射沉积薄膜的研究现状

激光烧蚀溅射沉积薄膜技术是一项新的固体薄膜制造技术.文内简单地介绍了这项技术产生的历史背景、进化过程;根据相关文献,详细描述了这项技术的原理;基于最新资料,全面讨论了这项技术的国内外研究现状;总结了该技术的优、缺点;客观评价了该技术的应用前景和研究意义;并对该技术的今后研究方向提出了建议.     

“神光Ⅱ”首轮基频光驱动内爆实验超热电子诊断

在“神光Ⅱ”装置上进行了激光直接驱动爆推型和烧蚀型DT气体的玻璃微球靶内爆实验.采用多道滤波荧光谱仪(FFS)测量15—250keV硬x射线谱,由高能x射线谱通量和斜率推算出这两种内爆靶产生的超热电子份额ηhe和超热电子温度Th分别为ηhe=25%—30%,Th=30—40keV和ηhe=05%—4%,Th=10—20keV.并给出了不同内爆靶型在不同激光能量EL和不同调焦方式下超热电子产生的特征,由爆推靶产生超热电子份额与实验测量靶的能量吸收效率ηa=29%—34%比对,证明爆推靶吸收的激光能量是以超热电子能量沉积为主,同时实验观测中子产额Yn随超热电子能量Ehe的增大而增大,从而证明了爆推靶是依靠超热电子加热玻璃球壳实现内爆的 关键词： 1.053μm激光 直接驱动 超热电子 爆推靶和烧蚀靶     

电晕均压多间隙串联气体开关特性实验

研制了一种电晕放电均压的小型多间隙串联气体开关,分析了电晕放电在开关工作过程中的作用,开展了开关自击穿特性、电晕放电伏安特性、针尖烧蚀以及开关寿命测试等特性实验。结果表明:老练后开关自击穿电压标准偏差小于3.5%,电晕均压效果明显;随着放电次数增加,电晕针尖逐渐钝化,触发性能变化不大;开关电晕放电电流随耐受电压升高增大,增长趋势逐渐变快;开关充400 kPa干燥空气,100 kV工作电压下开关放电50 000次以上,触发性能稳定,触发击穿时延抖动约4.3 ns,自放电概率低于110-4。     

重金属的生物体原位成像技术研究进展

重金属广泛存在于自然环境中,由于其具有高毒性和不同的赋存形式,且在环境中不能被微生物分解,因此重金属在通过多种途径进入生物体后,极易产生累积并造成伤害。重金属在生物体内分布及形态的差异是决定其生物效应的核心因素,因此了解这些关键信息是探索其毒性机制的基础。原位成像技术能在空间上识别生物体内重金属,并直观地评价生物体内重金属的含量、分布、形态转化及摄入和排出等状态和过程,因而受到广泛关注。该文总结了激光烧蚀电感耦合等离子体质谱法（LA－ICP－MS）、同步辐射以及金属感测荧光团成像等重金属原位成像方法的基本原理和应用,比较了其各自的技术特点和应用场景,并对重金属的生物原位成像技术发展进行了展望。     

飞秒激光脉冲序列烧蚀硅的孔型质量研究

为了改善高能流密度飞秒激光的烧蚀质量,使用法布里珀罗腔产生子脉冲间隔在1～3 500 ps内连续可调的飞秒激光脉冲序列,系统探究了单个飞秒高斯脉冲与不同脉冲间隔的脉冲序列在硅上烧蚀的孔型质量。实验结果显示,子脉冲间隔在50～100 ps范围内时,孔边缘的冠状重熔物大大减少,其厚度仅为单个飞秒高斯脉冲的40%,周围基底几乎没有粘连的粉尘或热损伤痕迹,孔型品质因子数值从单个飞秒脉冲的0.52提升至0.89。本文报道的飞秒激光脉冲序列,基于后续子脉冲与喷出物的二次烧蚀原理,子脉冲间隔在50～100 ps范围内时,后续子脉冲能够最大程度的雾化喷出物,从而减少冠状重熔物与高温粉尘污染损伤,烧蚀质量得到改善。     

Ar环境下脉冲激光烧蚀粒子阻尼系数的空间分布

在10 Pa的Ar环境气体中,采用脉冲激光烧蚀技术,分别在半径为2.0,2.5,3.0,3.5和4.0 cm的半圆环不同角度处的衬底上制备了一系列含有纳米晶粒的Si晶薄膜。使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和拉曼光谱仪对其表面形貌和微观结构进行分析表征。结果表明,纳米Si晶粒的平均尺寸和烧蚀粒子的阻尼系数均相对于羽辉轴向呈对称分布,并随着与羽辉轴向夹角的增大而减小;同时,随着衬底半径的增加,晶粒平均尺寸和阻尼系数均逐渐减小。