脉冲氙灯用截紫外石英玻璃管性能的研究

研究了不同CeO2浓度掺铈石英玻璃的光谱性能和机械强度，制备了几种不同杂质(CeO2，Al2O3，TiO2)含量的掺铈石英玻璃管，并且这些掺铈石英玻璃管用相同的工艺研制成大功率脉冲氙灯。对掺铈石英玻璃管的光谱性能、机械性能和热学性能进行了测试，并测试了脉冲氙灯放电的极限负载能量。通过对比实验表明，掺入适量的CeO2等杂质的掺铈石英玻璃管可以吸收氙等离子体的320nm左右的近紫外辐射，改善脉冲氙灯的辐射光谱。但CeO2等杂质的掺入降低了掺铈石英玻璃管的机械强度，导致掺铈石英玻璃管脉冲氙灯的极限负载能量比纯石英玻璃管脉冲氙灯有差距，影响了掺铈石英玻璃管脉冲氙灯的使用寿命。因此，有必要研制一种既能吸收氙等离子体的320nm左右的紫外辐射，又具有高强度的脉冲氙灯管壁材料。     

细长型高功率脉冲氙灯

高功率脉冲氙灯主要在惯性约束聚变(ICF)研究中用作高功率激光驱动器的抽运光源,其各项性能和使用寿命对高功率激光驱动器的整体工作性能影响很大。在改进制灯材料和管壁结构的基础上,研制了两种不同规格的细长型高功率脉冲氙灯:一种是in16 mm,放电弧长为1140 mm;另一种是in17 mm,放电弧长为1270 mm。研制的细长型高功率脉冲氙灯,其极限负载能量大、工作寿命长、辐射效率高,工作性能较原先脉冲氙灯有很大的改进和提高。     

高功率脉冲氙灯的动态PSpice模型研究

根据气体放电相关理论建立高功率脉冲氙灯仿真模型,阐述了放电回路设计的基本原理,采用建立的模型通过计算机对TIL及NIF装置进行仿真,给出了放电回路的仿真结果,与装置运行实际数据比较发现仿真模型及过程可靠,为高功率激光装置的电子计算机辅助设计和分析提供了一种新途径。     

高速摄影照明光源的特性

使用高速相机拍摄本身不发光的物体时都离不开照明光源。事实上,高速摄影的出现与照明光源技术的发展密不可分。1851年Fox—Talbot使用闪光光源拍下了快速旋转极低的照片,第一次实现了高速摄影。反过来,高速摄影技术的飞速发展又促进了照明光源技术的发展。如今,高速摄影不仅有了热辐射光源,还有形形色色的气体放电光源;不仅有连续照明光源,还有脉冲宽度相跨几个数量级的脉冲光源;不仅有传统的非相干光源,还有了象激光器那样的相干光源。 由于使用场合不同,评价高速摄影照明光源的技术标准不尽相同,但就一般而言,下几个特性会引起高速摄影工作者关注的。     

高功率氙灯脉冲放电过程中石英管壁热损伤机理

基于高功率激光装置对脉冲氙灯工程运行可靠性的要求,利用现有的能源模块开展了氙灯放电考核实验。实验结果表明：虽然氙灯运行在安全的能量负载水平,当能源模块单个放电回路的峰值功率超过300 MW时,氙灯石英玻璃管壁存在热损伤风险。肉眼观察到管壁损伤后在反射器对侧的灯管内壁出现乳白色沉积层。经扫描电镜和X射线光电子能谱测试分析,证实热损伤形成的乳白色沉积物为二氧化硅。为探究管壁热损伤机制,采用高速摄影观测了氙灯放电等离子体沟道发展过程。图像显示放大器内金属反射器的几何形状对放电沟道的分布产生了显著影响,尤其是在侧灯箱,灯内电弧沟道会靠近反射器一侧集中分布,因此,导致等离子体对灯管的偏烧。当放电峰值功率超过石英热负载极限时,管壁表面二氧化硅材料会被烧蚀至蒸发、气化,并随后沉积在灯管较冷部位。研究结果表明放电回路的放电峰值功率过高、放大器内金属反射器均会对氙灯造成热损伤。     

重复频率短脉冲氙灯的特性研究

研究了用作染料激光器泵浦源的短脉冲氙灯,闪光脉宽小于2微秒,光强上升时间小于0.6微秒。在额定负载能量下有效使用寿命大于10~7次。本文主要讨论灯的物理与工艺参数对其负载特性和辐射特性的影响。     

提高高速摄影用大能量闪光仪光强的途径

本文简要介绍提高使用氙闪光灯的大能量闪光仪光强的两个途径，第一种是将耐高压的快速响应开关与氙闪光灯串联，但这种方法代价较高，有时使用也不方便。另一种方法是添加少量电离电位比氙高的气体于闪灯中以提高其击穿电压。第二种方法已被证明是有效的，并已得到了应用。     

土工离心模拟试验闪光高速摄影装置

本文主要介绍了用短脉冲氙灯作光源的土工离心模拟试验闪光高速摄影装置的原理、方法及结果。 测量高速运动中试验模型在离心力的作用下的形变便能确定原型的应力、应变条件,测量的主要手段是静片式闪光高速摄影,它是将拍摄底片置于静止态,光源采用     

高重复率短脉冲氙灯时间分辨光谱的测量

本文介绍了高重复率短脉冲氙灯时间分辨光谱的测量方法,给出了在不同运转方式(预电离和无预电离)及不同电位梯度下的实验结果,并进行初步讨论。     

可用于高速摄影脉冲氙灯的研究

为了研究储能电容初始电压、电极间距、充气压及灯管内径等条件对脉冲氙灯电流脉冲和发光脉冲的影响,在电极间距100~300mm、充气压13.33~53.32kPa、灯管内径6~12mm、储能电容初始电压1.75~4.25kV的条件下,分别测量了脉冲氙灯的电流脉冲和发光脉冲的变化状况。测量得到脉冲氙灯的电流脉冲宽度和发光脉冲宽度均在15~45μs之间。对比发现:储能电容初始电压较高有助于获得高峰值、窄脉宽且滞后时间短的电流脉冲;具有较高充气压或较长电极间距的脉冲氙灯其电流脉冲与发光脉冲的峰值较小、脉冲宽度较大,且发光脉冲滞后时间较长;较粗灯管内径虽然可以增加电流脉冲的峰值,但电流脉冲的宽度被增宽,发光脉冲峰值减小,发光脉冲宽度展宽,且延长了发光脉冲的滞后时间.