不稳定表面粗糙目标的太赫兹波段散射特性分析

研究了不同粗糙度下的非均匀和分区均匀不稳定表面粗糙导体目标在太赫兹波段的散射特性。区别于采用经验公式的建模方法,提出把随机粗糙面的建模理念应用到太赫兹波段的非均匀和分区均匀不稳定表面粗糙导体目标的建模中,用描述粗糙面的均方根高度和相关长度两个物理量来调节目标表面的粗糙度变化。提出表面粗糙目标的分类形式并给出具体模型,然后用随机高斯粗糙面来模拟非均匀和分区均匀不稳定粗糙目标的表面,再采用物理光学和等效电流相结合的方法来进行仿真计算,分别对不同入射角、不同频率和不同粗糙度的非均匀和分区均匀不稳定表面粗糙导体目标的太赫兹波散射特性进行分析,最后得出了相关的结论。     

板条Nd:YAG晶体的合成盘抛光技术

针对高功率板条激光器核心工作器件板条Nd:YAG晶体的超精密加工开展研究,分析了具有特殊构型的板条Nd:YAG晶体元件的加工性能及工艺难点,提出了一种新的基于合成盘抛光的板条Nd:YAG晶体加工工艺,并对规格为100 mm30 mm3 mm 的板条Nd:YAG晶体进行了加工实验。实验结果表明,合成盘抛光可以很好地控制元件的塌边现象;通过磨料的优化选择,在合成盘抛光工艺中匹配合适粒度的Al2O3磨料能够实现元件的低缺陷加工,元件下盘后的全反射面平面度达0.217(1=632.8 nm),端面平面度达到0.06,表面粗糙度达0.55 nm（RMS）,端面楔角精度可达2。     

热蒸镀法制备Z箍缩用铝镁合金箔材及其性能

厚度低于5 m的AlMg合金箔材可作为带材切割的原材料应用于Z箍缩物理实验。利用热蒸镀方法,通过控制沉积速率在超光滑的NaCl基片上获得了AlMg薄膜,最终在脱膜后获得了厚度低于5 m的无支撑AlMg箔材。实验对该箔材的厚度均匀性、表面粗糙度、衍射峰位、晶粒尺寸及距表面不同距离下的成份进行了分析表征。实验发现,此热蒸镀法制备的AlMg合金箔材的厚度均匀性优于8%,两面的表面粗糙度均小于180 nm,晶粒尺寸约20 nm;不同厚度样品的衍射峰位未明显偏移,箔材内应力很小;不同深度下Mg含量稳定分布,而在箔材表面杂质含量较高,在距表面6 nm以下合金含量达到预期值并趋于稳定。热蒸镀法制得的无支撑AlMg合金箔材具有厚度可控且均匀、成分稳定、内应力小的特点,适用于制备Z箍缩带阵负载。     

高功率激光装置主放大系统结构表面粗糙对自激振荡的影响

对于采用离轴多程放大技术的高功率激光装置,抑制其自激振荡的技术具有重大研究价值。针对工程中发现的主放大系统小孔板附近结构表面比较光亮,当腔内放大器工作时,在增益足够条件下,光亮结构面和腔镜间形成谐振腔而产生自激振荡,烧蚀腔内器件的问题,基于蒙特卡洛方法模拟结构表面,依据几何光学原理推导了激光光束在结构表面反射模型,采用该模型代入工程中光路部分参数计算了主放大系统结构表面粗糙处理工艺和反射进入放大器内份额的关系,并将该表面处理工艺应用于工程中,通过增大结构表面粗糙度,使形成的谐振腔损耗大于增益,为抑制高功率激光装置主放大系统自激振荡提供了依据。     

Fe/Al混合膜的PLD法制备及表面分析

采用脉冲激光气相沉积（PLD）技术制备了Fe/Al混合膜,测量了该混合膜的光电子能谱（XPS）,并采用原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）对Fe/Al混合膜作了表面分析。结果表明：Fe/Al混合膜的表面粗糙度对衬底温度有明显的依赖性, 随着衬底温度的升高,薄膜的表面逐渐变得平滑,膜层变得致密,在200 ℃衬底温度下制得了均方根（rms）粗糙度为0.154 nm、具有原子尺度光滑性的Fe/Al混合膜, 膜中Fe和Al分布比较均匀,其成分比约为1∶3,同时XPS分析也表明Fe/Al混合膜暴露在空气中后表面形成了Al2O3和FeO氧化层。     

激光共聚焦扫描显微镜技术简介及其应用

介绍了利用激光共聚焦显微镜对不同粗糙度标准样块表面进行粗糙度测量时,各试验参数对测量结果的影响. 对于标准样块,测得的面粗糙度（Sa）符合测量要求（示值误差≤5%）,最终确定合理的试验参数. 方法不但具有非接触、高分辨率、测量速度快的特点,同时可以获得被测表面的三维形貌,可以更加直观的对表面进行评价,使激光共聚焦显微镜能够更好的应用于工业材料表面轮廓分析领域.     

高温壁面上静止液滴的Leidenfrost温度模型研究

本文以高温壁面上的静止液滴为研究对象,对其蒸发特性开展了理论研究.不同计算工况下得到的液滴蒸发过程中半径和蒸汽膜厚度变化与实验值吻合良好.结果表明随着壁面温度的降低,蒸汽膜厚度逐渐减小.结合表面粗糙度的影响,研究中提出了 Leidenfrost温度的触发机制:当蒸汽膜厚度足够小时,会极易被加热表面的不平整突起贯穿,蒸汽...     

高光洁度玻璃基片的表面散射和体散射测量

 提出了一种利用总积分散射（TIS）测量K9玻璃基片表面散射和体散射的实验方法。首先采用磁控溅射技术在基片表面沉积厚度为几十nm的金属Ag薄膜,然后将基片的表面和体区分开考虑,通过TIS测得了基片上下表面的均方根粗糙度, 进而求得基片的总散射和表面散射,最后计算得到了体散射。分别利用TIS和原子力显微镜（AFM）测量了3个样品上表面所镀Ag膜的均方根粗糙度,两种方法所得的均方根粗糙度的数值相差不明显,差值分别为0.08,0.11和0.09 nm, 表明TIS和AFM的测量结果相一致。利用该方法测得3块K9玻璃基片的总散射分别为6.06×10^-4,5.84×10^-4和6.48×10^-4,表面散射介于1.25×10^-4~1.56×10^-4之间,由此计算得到的体散射分别为3.10×10^-4,3.30×10^-4和3.61×10^-4。     

Kinetic six-vertex model as model of bcc crystal growth

The growth of bcc crystals is studied using van Beijeren's mapping onto the six-vertex model. The growth-evaporation processes are described in terms of vertices. The time evolution is given by a master equation for the probability of the six-vertex configurations. The model, studied in the finite-size case by both Monte Carlo and analytic methods, applies to the (001) surface and its vicinal surfaces. Different growth modes (including nucleation) are found, depending on the strength of disequilibrium and on temperature, and the transition between them is investigated.On leave of absence from the Institute of Physics, Czechoslovak Academy of Science, Prague, Czechoslovakia.