利用混合载气提高COIL化学效率

 为进一步提高氧碘化学激光器效率,提出一种不改变激光器结构,仅变换主副载气的方法。在增益区长度为11.7 cm的激光器上进行实验,以N₂, Ar和CO₂做为氧碘化学激光器的主载气或副载气,对激光器的输出功率和化学效率进行了研究。实验结果表明,平均分子质量改变对主副气流的混合是有利的,因而可以提高激光器的输出效率。当N₂为主载气,Ar为副载气时,激光器输出功率和化学效率最高,分别达到3.09 kW,30.2%。     

拉曼散射光谱在氧碘化学激光器参数测试上的应用

介绍了拉曼散射在氧碘化学激光器参数测试上的应用,给出了在流量为0 5mol/s的射流式氧发生器上的实验结果。采用一套测试装置可以同时进行O2(a1Δ)产率和氯气利用率测试,提高了测试效率;由于无需进行另外的标定实验,提高了测试精度,为此该方法可以极大地改善目前O2(a1Δ)产率和氯气利用率测试精度较低的现状。     

化学反应与饱和模型对化学氧碘激光性能的影响

 将速率方程（RE）模型与化学动力学模型相结合，讨论了增益饱和模型与化学反应系统对COIL性能的影响。流动为预混的一维模型，考虑了10种成分和21个化学反应，分析计算了未分解碘分子，激发态氧产率，水含量以及温度等因素对COIL性能的影响。计算结果表明，碘流量过多，混合和反应过程中消耗大量能量；碘流量过低，导致粒子数反转和增益过低，对于能量的提取不利。     

碘气流穿透深度和碘流量对COIL激光输出功率的影响

 通过采用Cl₂流量250mmol/s列管射流式氧发生器的COIL出光实验，得到了激光输出功率随碘副气流相对于氧主气流混合穿透深度的变化规律。实验结果表明，穿透深度对激光功率影响较大，存在最佳穿透深度，约为3.16mm,计算的最佳穿透深度与实验得到的最佳穿透深度基本一致。通过逐步改变供碘系统的碘气流流量，测量激光的输出功率，在实验上证实并找到了COIL的最佳碘流量值，约为4.5mmol/s，这一结果比以往文献所登载的最佳碘流量值要确切。     

玻璃钢转板单重态氧发生器的研究

 研究了作为化学氧碘激光器能源的转板式O₂(¹Δ)发生器非金属化的可行性。实验结果表明, 采用玻璃钢转板代替不锈钢转板是可行的, 有助于COIL小型化和实用化。     

竖直隔板对COIL超扩段流场影响实验研究

 通过一系列对比实验比较了隔板对气流转捩点、总压损失、光腔静压的影响，并通过分析阐述了竖直隔板对扩压器内部气流参数产生影响的原因。隔板可以增加超音速区域的长度，并能增加光腔压力分布的稳定性，减小总压损失，增加压力恢复系数；隔板厚度对光腔静压的影响较大，需严格控制隔板厚度以避免正激波的产生。     

氧碘化学激光高反射薄膜的性能研究

通过实际测量和理论计算,给出高反射薄膜的散射和吸收数据,分析两种损耗对薄膜性能起的不同作用;同时,还讨论了热处理对薄膜吸收的影响.     

超音速氧碘化学激光一维预混模型

本文考虑了DOIL体系中关键的化学动力学过程,建立了一维预混简化模型,计算了超音速COIL中小信号增益、输出功率、体积比功率、化学效率等参量随腔压、腔温、工作物质配比的变化,并给出了超音速COIL最佳工作条件。     

Advances in the Development of Chemical Oxygen-iodine Laser

Results of three problems investigated on a Chemical Oxygen-Iodine Laser (COIL) in our laboratory are presented in connection with the advanced COIL development in the world. These problems concern: i) A gain modulation on the laser transition in iodine atom, I(²P_1/2) - (²P_3/2), by external magnetic field, and its utilization for a COIL output power stabilization, ii) An evaluation of the Einstein A-coefficient of singlet oxygen, O₂(¹ _g), and its utilization in advanced diagnostics for O₂(¹ _g) determination in COIL operation, iii) A chemically driven iodine atom delivery system for advanced COIL.     

COIL腔镜高反射率精密测量系统的可靠性分析

 利用光腔衰荡光谱技术，建立了氧碘化学激光器腔镜高反射率的精密测量系统。对用直型衰荡光腔时可能影响测量系统精度的各种因素进行了系统的实验研究。采用直型和折叠型衰荡光腔，检测了氧碘化学激光器高反腔镜在1.315μm的反射率。实验测得COIL凹面高反腔镜反射率为99.770％；平面高反镜反射率为99.917%，测量精度约为10^-5。结果表明，该系统可以精密测量氧碘化学激光器腔镜的高反射率，测量结果精确可靠。