基于发射光谱及成分分析的激光除漆机理研究

基于激光诱导击穿光谱和X射线能谱技术,测量了激光与油漆作用时发射光谱及作用前后元素成分的变化,以此研究了激光除漆的机理。实验测量了不同纳秒激光能量下激光诱导击穿油漆表面的光谱,计算了等离子体的电子密度和温度。通过扫描电子显微镜对油漆烧蚀形貌进行了分析,采用X射线能谱仪测量了烧蚀前后油漆成分的变化。研究结果表明,等离子体电子密度、温度以及烧蚀区域大小都随着入射激光能量的增加逐渐增加。在激光作用前后油漆中碳(C)含量明显降低,原子百分比从78.25%降低到67.07%,说明激光与油漆作用过程中发生了烧蚀。通过对比钛(Ti)元素、C元素和铝(Al)元素的相对原子比例,表明更高的激光能量下油漆烧蚀的更剧烈。该工作对深入研究激光除漆机理有重要意义。     

可双参量同时测量的光纤磁场传感器

设计并制作了一种马赫-曾德尔干涉仪(Mach-Zehnder Interferometer,MZI)与光纤布喇格光栅级联的光纤磁场传感器,其中MZI由相当于分光器的锥结构和相当于耦合器的花生锥结构级联组成,封装在填充了磁流体的毛细管中.由于磁流体的有效折射率会随着外界磁场强度的改变而变化,故可通过观察干涉谱的特征波长的变化来测量外界磁场强度,而光纤布喇格光栅透射峰对磁场强度不敏感.当磁场强度由0mT变化到20mT时,马赫-曾德尔干涉峰的灵敏度为0.11nm/mT.温度特性实验测得马赫-曾德尔干涉峰和光纤布喇格光栅透射峰的温度灵敏度分别为0.401 5nm/℃和0.011 4nm/℃.因此,可利用敏感矩阵实现双参量同时测量.     

基于光谱分析的CO_2激光+脉冲GMAW复合焊峰值状态激光能量传输研究

在激光+脉冲GMAW复合焊接过程中,焊丝端部金属熔化产生大量的金属蒸汽,导致等离子体中电子、粒子的扩散现象加剧,使得激光的传输模式和工件对激光能量的吸收率和吸收模式发生变化。基于光谱分析的方法得到了复合焊接峰值状态的电子密度和温度分布,通过高速摄影分析了不同焊接模式下等离子体形态的变化,结合Beer-Lambert吸收定律计算了不同焊接模式下激光的吸收率。结果表明,在复合焊过程中,由于焊丝端部金属被熔化,焊丝的金属蒸汽进入激光等离子体内部,导致激光匙孔上方电子密度进一步提高,等离子体吸收激光能量能力增强,使得激光的传输效率从纯激光焊的94.16%降低到了CO_2激光+脉冲GMAW复合焊的85.84%。     

冰的熔解热实验装置的改进

将保温杯引入到测定冰熔解热的实验中,提高了实验装置的保温性能;利用马达和风扇自制了搅拌装置,保证了搅拌均匀性;利用单片机、传感器模块和液晶屏实现了温度数显功能,提高了实验精度.通过对比改进前后的实验装置的实验数据可知,改进后的实验装置有效地减小了实验误差.     

用热线法测定气体热导率的仪器改进

实验用室内温度作为测量室外壁温度t2,经过经验系数修正得到数据来测定空气的热导率误差比较大,现采用在测量室管壁上加装一个温度传感器,以数显温度作为实验中t2的方法来计算气体的热导率。两种方法加以比对,探究相同环境下的两者误差,最后提出实验改进方案。     

温度对表面活性剂双水相及期倒置的影响

以实验室合成的N-十二烷基-N-(2-羟乙基)-N,N-二甲基溴化铵(C₁₂HDAB)和N-十二烷基-N,N-二(2-羟乙基)-N-甲基溴化铵(C₁₂DHAB)分别与十二烷基硫酸钠、溴化钠复配,构筑阴、阳离子表面活性剂复合系统双水相.以阳离子表面活性剂过量的双水相(ATPS-C)为例,着重研究温度对ATPS-C的影响.结果表明,双水相可在一定的温度区域内形成;在给定温度范围内升高温度,双水相区的组成宽度有所增大,相区位置略微移向阳离子/阴离子表面活性剂比例增大的方向;改变温度会使双水相发生相倒置现象,通过紫外 可见吸收光谱测定相倒置温度.     

35MeV/u 40 Ar+197 Au反应中热核的碎裂密度

许多提取核反应过程中熵产生的方法只适用于高能核反应过程 ,而约化d的产额方法可以用于较低能量的重离子核反应中 .对于 3 5MeV/u40 Ar+ 197Au的核反应过程 ,利用这种方法所得的熵和约化带电粒子多重性提取的熵结果一致 .对于后角热核发射体系 ,实验提取的核温度为 ( 4.7± 1 .2 )MeV ,熵为S/A =2 .5± 0 .5,根据实验提取的熵和核温度可以确定其碎裂密度小于 0 .1 ρ0     

35MeV/u~(40)Ar ~(197)Au中的熵产生

根据量子统计模型 (QSM )的计算分析 ,找到了一个提取核反应过程中熵产生的新的可观测量 .核反应过程中约化d的产额d/ (d t 3 He 4 He)和熵有单调的函数关系 ,并且和体系的碎裂密度 (ρ/ ρ0 )及体系的N/Z都无关 ,可以作为提取核反应过程中熵产生的一个观测量 .和目前已经有的其他方法相比 ,约化d产额这一提取熵方法可以用于较低能量的重离子核反应中 ,并且数据处理分析简单 .对于 35MeV/u4 0 Ar 197Au的核反应过程所提取的熵和利用约化带电粒子多重性提取的熵结果一致 .结合后角类靶热核发射体系实验提取的同位素核温度为 4 7±1 2MeV及S/A =2 5± 0 5 ,根据熵和核温度的关联关系 ,可以确定其Breakup密度接近但小于 0 1(ρ/ ρ0 )     

金刚石镀膜装置中的等离子体参数测量

利用平行马赫探针和单探针对金刚石镀膜装置中的等离子体漂移速度、,离子密度及电子温度进行了测量,采用ＣｈｕｎｇＫｙｕ－Ｓｕｎ理论对平行马赫探针数据进行分析得到的马赫数为０．２８,电子温度为５ｅＶ,等离子体流速约为９８０ｍ．ｓ＾－１。单探针测行离子密度在１０＾１８～１０＾２０ｍ＾－３的范围内,电子温度在２－８ｅＶ的范围内。     

HIRFL新B1聚束器冷却系统设计

在利用 MAFIA程序计算得到的新 B1聚束器腔体表面电流分布的基础上 ,提出了新 B1聚束器的冷却方案 ,并计算了水流及水管表面的电流分布 ,得到了冷却所需要的流量。最后估计了由于工作温度的升高所引起的并联阻抗的减小及频率的漂移。