超音速氧碘化学激光实验研究

在一台５ｋＷ超音速氧碘化学激光器装置上采用转网式单重态氧发生器，在Ｃｌ２流量为１５０ｍｍｏｌ／ｓ时输出功率已超过１ｋＷ。

连续波氧碘化学激光器的实验研究

通过实验,得到连续波氧碘化学激光器在氯气流量为50mmol/s时,输出功率达1kW。并测量了光束发散角,考查了光束发散角与功率及腔镜曲率半径的关系。

燃烧驱动连续波氟化氢(氘)化学激光器——三维列阵小孔喷管研究

文章针对燃烧驱动连续波氟化氢激光器分析了其喷管出口后的混合过程;同时也讨论了喷管设计参数、结构和加氢方式等对激光器输出功率、比功率的影响。实验表明在主喷管和副喷管之间混合距离为1.75mm时,用这种喷管的氟化氢激光器,比功率可达到 130J/g。

氧碘化学激光器谐振腔腔镜失调测量与研究

为保证氧碘化学激光器谐振腔的腔镜失调测量结果的可靠性和准确性,建立了使用自准直仪间接测量腔镜失调的方法。测量结果表明,热辐射是引起腔镜失调并造成光束漂移的主要原因,通过采取措施,可以使腔镜失调明显减小。同时证明了该测量方法是可靠的、合理的。

化学氧碘激光器非稳腔的研究

设计并研究了适合于连续波超音速化学氧碘激光器的正支共焦非稳腔，给出了放大率、输出功率和光束质量的实验结果。

p-τ值对COIL的影响的实验研究

实验研究了单重态氧发生器 ( SOG)的 p-τ值 ,即初始氯气分压与停留时间的乘积 ,对化学氧碘激光器 ( COIL)的影响 ,并分析了诸多实验因素对 SOG的 p-τ值的影响。对于提高

高能量密度激光器腔镜有限元分析

通过对高能量密度激光器运行过程中腔镜存在的表面及背面吸收热量的有限元分析 ,得出腔镜表面在不同吸收热流密度和约束条件条件下热变形分布。指出提高腔镜反射率 。

以氮气为载气的千瓦级COIL的初步实验研究

首次在氯气流量为 110 mmol/ s、采用方列管型射流式 O2 (1 Δ)发生器 (SPJSOG)以及列阵式超音速氧碘混合喷管的 COIL装置上 ,以氮气替代氦气作为载气进行出光实验研究。初步实验获得 1.8k W的激光输出功率以及

氧碘化学激光器输出光斑漂移和变形研究

通过对高能量密度氧碘化学激光器运行过程中存在的远场光斑漂移和变形实验现象的分析和测量 ,得出在高能量密度激光系统中谐振腔的各反射镜的同心度对远场输出光斑的漂移和变形影响很大。指出提高谐振腔内各反射镜在大气中的同心度及降低在激光系统抽真空过程中光腔盒的不稳定程度 。

kW级立式氧碘化学激光器的初步实验研究

实验考察了立式氧碘化学激光器的工作性能。在氯气流量为82 mmol/s,无主稀释气的条件下,输出功率约1.3 kW,化学效率达到16.9%。分别与以氦气和氮气为稀释气的氧碘化学激光器进行了主要参数的比较(He-COIL在氯气流量110 mmol/s时,输出功率为2.4 kW;N2-COIL在氯气流量115 mmol/s时,输出功率为2.6 kW;立式氧碘化学激光器在氯气流量115 mmol/s时,输出功率为1.32 kW),结果表明该COIL装置初步实验结果与传统的He-COIL和N2-COIL相比还存在很大差距。但通过对实验结果的深入分析得知,若进一步降低单重态氧发生器的prτes值,缩短超音速喷管中亚音速段的氧碘混合长度或采用超音速段氧碘混合方式,使该立式氧碘化学激光器在无主稀释气的条件下运行且达到与He-COIL和N2-COIL相当的功率水平是可以实现的。

微通道冷却器内流动和传热特性的数值模拟

为满足固体激光器用微通道冷却器的换热要求,根据冷却器结构分别建立了二维和三维物理模型,利用计算流体力学方法首先对比研究两者的流动特性,然后考察雷诺数和玻片生热量对微通道流动和传热特性的影响。结果表明:对于类似大平板间的矩形微通道层流流动区域,其流动及传热特性可直接采用二维简化模型进行模拟分析;对于重点关注的转捩区,采用三维模型模拟分析更好;当雷诺数增大到转捩点,流体的传热效果得到明显增强;随着雷诺数的增大,玻片生热量对通道内最低压力需求的影响逐渐减小;不同玻片生热量对微通道流动影响不可忽略,对努赛尔数和通道总压降基本无影响。

COIL低温真空吸附床结构的改进

压力恢复系统是氧碘化学激光器的重要组成部分。采用低温真空吸附系统作为氧碘化学激光器的压力恢复系统,吸附床的吸附性能决定着低温真空吸附系统的压力恢复性能。通过改变液氮在传热过程中的流动状态,改善液氮与吸附床之间的热交换效率。对两种不同结构吸附床的传热系数进行了计算及实验验证,结果表明:当液氮在传热过程中的流动状态由环状流变为泡状流时,可以很好地改善液氮与吸附床的传热效率。改进后的液氮与吸附床的传热系数提高了2.2倍,提高了吸附床的吸附性能。

腔镜失调与面型误差对光束质量影响研究

在准确测量腔镜面形加工精度的基础上,通过光学模拟软件ZEMAX实现了氧碘化学激光器折叠虚共焦非稳腔的光学建模,利用光腔模型进行了腔镜面形误差对光束质量影响的研究以及腔镜失调对光束波前影响的分析,在空腔的情况下利用调腔He Ne激光进行了光束质量测量实验。实测结果与建模数据基本符合,验证了该方法的可行性。

转镜扫描测量超音速氧碘化学激光器二维增益分布

首次用二维多面体扫描镜测量了超音速氧碘化学激光器的二维增益分布，测得增益区沿气流方向较长，沿光腔高度方向靠近壁面的两侧存在明显的边界层效应，并且边界层的厚度随着远离喷管出口平面距离的增大而增加。

方列管型射流式O_2(~1Δ)发生器的COIL出光研究

方列管型射流式 O2 ( 1 Δ)发生器是一种新型高效的氧碘化学激光器 ( COIL)化学能源供给装置。描述了采用该发生器在 COIL上所做的一系列出光实验 ,这些实验着重于考察该发生器的性能参数及相应的 COIL化学效率。结果在 Cl2 流量为 0 .2 5mol/ s、无冷阱、稳定腔条件下获得化学效率高达2 6%。

单重态氧发生器出口气流中水汽含量的光谱测量法

水汽的含量是化学法单重态氧发生器（ＳＯＧ）的重要性能参数之一，因为它不仅对Ｏ＿２（￣１△）有猝灭作用，而且在氧碘化学激光器（ＣＯＩＬ）光腔中对Ｉ￣＊也有严重猝灭作用。因此测控ＳＯＧ出口处的水汽含量有重要意义。本实验采用光谱强度比较法测量ＳＯＧ中的水汽含量，利用ＯＭＡ－３的二维扫描积累功能，可对不同测点的光谱进行同时扫描积累，从而可以对ＳＯＧ的数个测点同时进行水汽含量测定。测试精度可达±１０％。

氧碘化学激光器束转动90度环形非稳腔空心光束输出研究

主要描述了氧碘化学激光器来转动９０度环形非稳腔（ＵＲ９０）空心光束输出的腔结构及几何模式特点，实验中获得了在放大率Ｍ＝１．６９５，激光平均输出功率４．０ｋＷ时，空心光束输出的激光光束质量为３．２倍衍射极限，同时对空心光束输出特性进行了分析。

超音速氧碘化学激光器二维小信号增益的数值模拟

建立了氧碘化学激光器简化的动力学模型，利用Ｎ－Ｓ方程组，数值模拟了超音速氧碘化学激光器小信号增益的二维分布。

以氮气为载气COIL的设计与实验

根据以氮气为载气的特殊要求,对kW级氧碘化学激光器(COIL)装置的结构进行了有针对性的设计和实验研究。在氯气流量为140mmol/s的情况下,获得了2.6kW的功率,相应的化学效率为20.4%,喷管出口能流密度达到了74W/cm2。这一结果达到了以氦气为载气COIL的水平。

JSOG中BHP液面的温升与水蒸气含量

用稳态二维传热方程对射流式单重态氧发生器（简称ＪＳＯＧ）中ＢＨＰ（ｂａｓｉｃｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｅｒｏｘｉｄｅ）溶液表面温度分布进行了理论推导和分析，获得物理意义鲜明的解析结果。并对ＪＳＯＧ气流中的水蒸汽含量与 ＢＨＰ溶液表面温度以及其它因素的依赖关系进行了初步的定性分析。