自制鲁本斯火焰管在声学教学中的应用研究

为了直观地演示声波的有关实验现象, 实现声驻波的可视化, 制作了一个鲁本斯火焰管演示仪器用于 实验教学, 并就声压和频率对火焰高度和位置的影响进行了分析和研究, 实验发现火焰形状与声波波形相对应, 并 且呈现出高频动态变化的特征     

飞秒激光烧蚀高定向热解石墨的超快过程研究

脉冲激光烧蚀高定向热解石墨(HOPG)是制备富勒烯、碳纳米管等碳纳米材料的重要方法之一。研究和认识飞秒脉冲激光烧蚀高定向热解石墨的超快物理过程,可以为探索飞秒激光烧蚀制备各种碳纳米材料提供重要的实验和理论基础。利用抽运-探测技术记录了0.33～20J/cm2不同激光能流下50fs激光脉冲烧蚀高定向热解石墨在0～9ns时间窗口内的超快动态过程,并且比较分析了烧蚀高定向热解石墨和烧蚀铝靶的差别。实验发现,随着入射到高定向热解石墨表面的激光能流从20J/cm2下降到0.33J/cm2,光热机制导致的物质去除逐渐减少,光机械机制的应力释放导致的大颗粒物质喷射逐渐成为主要的物质去除过程。分析表明,靶材的吸收系数是导致高定向热解石墨和铝靶烧蚀动态过程不同的主要因素。     

基于混沌与细胞自动机的数字水印模式

本文提出了基于混沌与细胞自动机的数字自动转化为灰度图像的方法.数字作为密钥,不同数字能产生不同的灰度图像,其实现过程为数字作为种子,使用混沌迭代产生随机序列,然后转化成二值图像,经细胞自动机处理,再使用平滑过程,这样就产生了灰度图像.灰度图像作为嵌入宿主信号的数字水印模式,该水印模式的能量集中在低频.实验结果显示该水印模式有好的特性,使用该水印模式的水印算法能抵抗一些常见的攻击.     

利用相干光照明的纹影成像装置研究飞秒激光脉冲烧蚀铝靶喷射物相位的超快时间演化

本文提出了一种基于纹影成像装置的新型相位检测方法, 并使用该方法对飞秒激光烧蚀铝靶产生的喷射物的超快相位演化过程进行了实验研究. 与传统的纹影法不同, 本文的相位检测方法使用相干光作为成像照明光, 利用未透过样品的背景光作为参考光, 借助透过样品后在纹影装置刀口处衍射的照明光与背景照明光的干涉, 检测样品的相位; 其最显著的优点是能够清晰反映被测样品mπ或2mπ (m为整数) 的相位改变. 利用该方法, 结合抽运-探测技术, 研究了激光流量为5.4 J/cm²的50 fs脉冲激光烧蚀铝靶产生的喷射物的超快相位演化. 实验发现, 烧蚀过程中形成的喷射物可分为三个相位不同的区域, 分别对应等离子体态的喷射物、后续的垂直靶面喷射的物质和冲击波. 其中, 等离子体态的喷射物在0–9.0 ns的时间延迟内, 由于膨胀和电子复合作用, 相位变化超过π; 而后续的垂直靶面的喷射物在此时间内的相位变化没有超过π. 关键词： 相位检测方法 纹影成像技术 相干光照明 抽运-探测技术     

Determination of the temporal structure of femtosecond laser pulses by means of laser-induced air plasma

A new approach is presented to reveal the temporal structure of femtosecond laser pulses by recording the corresponding time-resolved shadowgraphs of the laser-induced air plasma. It is shown that the temporal structures of femtosecond laser pulses, normally not observable by the ordinary intensity autocorrelator, can be detected through intuitively analyzing the ultrafast evolution process of the air plasma induced by the femtosecond laser pulses under examination. With this method, existence of pre- and post-pulses has been clearly unveiled within the time window of ±150 fs in reference with the main 50-fs laser pulses output from a commercial 1-kHz femtosecond laser amplifier. The unique advantage of the proposed method is that it can directly provide valuable information about the pulse temporal structures' effect on the laser-induced ionization or material ablation.     

利用多光子电离显微术研究铜铟镓硒薄膜太阳电池的微纳米膜层结构

基于超短脉冲激光多光子电离显微成像原理,利 用平均功率50μW、脉冲重复频率1kHz的 50fs激光脉冲,对铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池进行深度扫描, 比较分析了单纯钠钙玻璃衬底、镀钼钠钙 玻璃和铜铟镓硒/钼膜层/钠钙玻璃三种不同结构样品飞秒激光电离辐射信号的差别。实验发 现,对应于不同膜 层材料的飞秒激光诱导的电离辐射信号强度明显不同,在钠钙玻璃中电离辐射信号的强度约 为空气本底的 20倍,在Mo背电极层信号强度约为钠钙玻璃衬底的50倍,而CIGS层则出现与其带隙相对应的吸收谷, 谷的强度与空气背景相同,利用多光子电离显微术对太阳电池进行逐点扫描可以对CIGS和Mo 背电极层 的成膜质量、吸收带隙和微纳结构进行精细研究。分析表明,超短脉冲多光子电离显微术对 不同物质边界处 的变化非常敏感,在具有多层结构的复杂器件的微观特性检测方面具有独特的优势。     

SiO2含量对钛/硅复合氧化物聚酯催化剂性能的影响

研究了钛/硅复合氧化物聚酯催化剂中,二氧化硅含量对聚对苯二甲酸乙二醇酯缩聚反应的影响.催化剂XRD谱图表示,增加二氧化硅含量会抑制二氧化钛的结晶.随着二氧化硅含量的增加,钛/硅催化剂表面Lewis酸的数目和强度都减小.比表面积和Lewis表面酸性都会影响钛/硅催化剂的活性.