激光诱导Al等离子体吸收谱分析

用Nd :YAG脉冲激光烧蚀金属Al靶获得等离子体 ,激光脉冲能量为 115mJ·pulse-1,用氮气作保护气体 ,压强为 1个大气压 ,获得激光诱导Al等离子体的时间分辨谱。分析了Al等离子体辐射特征。根据连续辐射时间分布 ,对吸收谱的形成作了简单的解释 ,认为Al原子对连续辐射的共振吸收是形成吸收谱中的“凹谷”的主要机制。

低真空时激光诱导Al等离子体辐射分析

用Nd :YAG激光烧蚀Al靶获得等离子体 ,激光脉冲能量为 145mJ·pulse-1,光源中通入Ar气作保护气体 ,压强为 10 0Pa。利用时间分辨技术获得纳秒级时间分辨光谱。分析了等离子体连续辐射、连续辐射的吸收、Al原子谱线辐射的时间演化规律 ,并进行了简短的讨论。结果发现 ,低真空时激光诱导Al等离子体的连续辐射、连续辐射的吸收、Al原子谱线辐射的时间演化规律以及它们之间的相互关系 。

Al原子共振双线跃迁几率实验研究

我们用Nd :YAG脉冲激光烧蚀金属Al靶产生等离子体 ,利用时间分辨技术摄取Al等离子体辐射时间分辨谱 ,获得Al原子共振双线辐射谱 ;通过积分谱线下的面积 ,计算共振双线强度 ;根据共振双线强度比 ,推断Al原子共振双线跃迁几率比 ,并与理论计算结果比较。结果发现 。

光谱法分析迭代重建过程中的滤波

应用光谱法讨论了滤波器及其滤波方案对重建效果的影响。数值模拟重建场,应用光谱法分析了1/4,1/5,1/8均值滤波器,1/5中值滤波器,1/3行、列滤波器,在内嵌、外置等情况下对代数迭代重建的场滤波效果的影响。结果发现:用代数迭代法重建的场含有较大噪声,需要平滑处理;采用1/4,1/5或1/8均值滤波器仅对迭代结果滤波,会严重降低重建精度;采用1/4,1/8均值滤波器内嵌在迭代过程中按一定的迭代次数滤波,可以在一定程度上改善重建精度;采用1/5中值滤波器内嵌在迭代过程中比相应的均值滤波器重建效果更好;内嵌1/5中值滤波器和均值滤波器交替滤波,效果比单一的滤波器滤波更好。采用不同的滤波器和滤波方案对重建结果的影响差别较大。

光谱法分析场频对重建精度的影响

数值模拟重建场,采用光谱法讨论了场的属性,尤其频率对重建精度的影响。用Gauss函数建立了双峰模型场,并对其进行了Fourier频谱分析。使用代数迭代法对模型场进行了重建,并对重建场进行了误差分析,结果发现重建场的峰分布、方向和形状都与原场相似,但峰高有所下降,边界出现波动。文章认为出现这种现象的主要原因是滤波造成的,并通过改变Gauss函数的收敛因子来改变场频,采用数值分析方法对这一观点进行论证,结果证明该观点是正确的。同时发现,边界对重建精度影响较大,边界为零的近似误差增大时,重建精度下降,甚至导致迭代不收敛。所以应用代数迭代重建场时,必须注意边界为零的条件。

简单自相关代数迭代重建算法

创建了简单自相关代数迭代重建算法(simple self-correlative algebraic reconstruction technique,SS-CART),分析了其重建效果。采用数值模拟的方法,对代数迭代法(algebraic reconstruction technique,ART)与SSCART两种算法进行了计算机模拟,分析了模拟效果和重建精度。结果发现,SSCART算法的重建精度均方误差(mean square error,MSE)指标在10-4数量级上比ART的降低了65%[(ART的MSE值-SSCART的MSE)/ART的MSE],峰值相对误差(peak error,PE)指标在10-2数量级上降低了99.9%。计算上仅仅比ART多1个除数因子,所以SSCART具有算法简单、易于实现、重建精度高、稳定性好等优点。就作者检索的文献看是目前最优秀的代数迭代法。

Al等离子体特征辐射时间分辨谱线线形分析

用Nd :YAG脉冲激光烧蚀Al靶获得Al等离子体 ,利用时 空分辨技术采集Al等离子体的辐射信息 ,记录了 10～ 10 0 0 0ns延迟范围内Al等离子体辐射的时间分辨谱 ,通过分析 ,获得了Al等离子体特征谱线AlⅠ 396 15和AlⅠ 394 4 0nm的时间分辨谱。分析了 80 0～ 10 0 0 0ns延迟范围内的谱线线形 ,并分别对两条特征谱线进行了Lorentz函数和Gauss函数拟合。结果发现 ,10 0 0ns延迟以后的谱线是非常规则的Lorentz线形 ;而 10 0 0ns以前的也是Lorentz线形 ,但不十分规则 ;在该延迟范围内 ,所有时间分辨特征谱线与Gauss拟合曲线相差很大 ,说明谱线不是Gauss线形的。参照Lorentz函数拟合结果 ,测量了这两条谱线的半高全宽 ,并与谱线的自然线宽理论值比较。结果发现 。

激光诱导Al等离子体中的Doppler效应

用Nd:YAG脉冲激光烧蚀Al靶产生等离子体,利用时间分辨技术采集Al等离子体辐射的时间分辨信息,使用光学多道分析系统(OMAⅢ)记录Al等离子体辐射光谱,从而获得激光诱导Al等离子体时间分辨光谱。分别利用Lorentz函数、Gauss函数以及这两种函数的线性叠加函数(后简称叠加函数),对Al原子共振双线AlⅠ396.15nm,AlⅠ394.40nm进行拟合分析,解析出实验谱线所含的Lorentz和Gauss线形成分。通过对比这两种线形成分发现,实验谱线主要由Lorentz线形成分所组成,Gauss线形成分相对少得多。通过对比Lorentz函数与叠加函数对实验谱线的拟合曲线,给出了Doppler效应展宽谱线的直观图像,估算了Doppler效应导致谱线的增宽量。结果发现,Doppler效应引起的Al共振谱线增宽约2×10-3～8×10-3nm,这与理论计算结果6.7×10-3nm符合得很好。因此,通过拟合分析与理论计算,对激光诱导Al等离子体中的Doppler效应给以圆满解释。

激光诱导Al等离子体连续辐射研究

:分析了 Al等离子体连续辐射特征。根据连续辐射强度的时间分布 ,简要讨论了激光诱导等离子体连续辐射的产生机理。我们认为激光诱导等离子体的连续辐射的主要机制是轫致辐射和复合辐射。在激光脉冲作用到靶上的瞬间 ,轫致辐射占主导地位 ;在等离子体演化初期 ,复合辐射和轫致辐射共同产生等离子体连续辐射 ;在等离子体演化后期 。

气压对激光诱导Al等离子体特征的影响

使用Nd :YAG激光器烧蚀金属Al靶获得等离子体 ,利用光谱时 -空分辨技术 ,在 10 0～ 1× 10 5Pa气压范围内 ,关于环境气体压强对激光诱导的等离子体辐射特征的影响进行了研究。使用的气体是Ar气 ,单脉冲激光能量 145mJ。结果发现 ,气压升高 ,特征谱线强度增加 ,连续谱强度也增加 ;但气压过高 ,在接近大气压时 ,特征谱和连续谱都下降 ;最大特征辐射强度在 10kPa、靶前 0 .1mm处、延时 180ns获得 ;同一条件下获得最强背景连续谱 ,而信号 -背景比是在10 0 0Pa、靶前 1.0mm处、延时 2 50 0ns达到最大值。基于Al等离子体不同气压下的时间 -空间分辨谱 ,对结果进行了简单的讨论。并分别确定了获得最大特征辐射和信号 -背景比的条件 ;以及最佳信号采集区。

激光脉冲能量对激光诱导Al等离子体辐射特征的影响

使用Nd :YAG激光器烧蚀金属Al靶获得等离子体 ,利用光谱时 空分辨技术 ,在 52mJ～145mL/pulse激光脉冲能量范围内 ,关于激光脉冲能量对激光诱导等离子体辐射特征的影响进行了研究。使用的气体是Ar气 ,压强为 10kPa。结果发现 ,激光脉冲能量升高 ,引起特征谱线强度增加 ,连续谱强度也增加 ;但能量过高 ,会击穿周围气体 ,产生气体微等离子体。此时 ,特征谱和连续谱几乎不再增强 ;最大特征辐射强度在 145mJ、10kPa、靶前 0 .1mm处、延时 180ns获得 ;同一条件下获得最强背景连续谱 ,而信号 背景差是在 145mJ、10kPa、靶前 1.0mm处、延时 4 50ns达到最大值。基于Al等离子体不同激光脉冲能量下的时间 空间分辨谱 ,对结果进行了简单的讨论。并分别确定了获得最大特征辐射和信号 背景差的条件。

光谱分析采样数据重建原始信号

用光谱分析方法分析信号的采样与恢复。用三个改进的升余弦脉冲构造对称的限带频谱F(ω),经理论推导获得时域信号f(t)。采用梳状函数δT(t)对f(t)采样,调节T值,获得Shannon采样。应用快速傅里叶变换,计算采样的频谱Fd(ω),比较计算频谱Fd(ω)与限带频谱F(ω)的差别,讨论由采样频谱Fd(ω)重建f(t)的方法。结果发现:计算频谱Fd(ω)与限带频谱F(ω)非常相似,由采样数据可以在时域直接重建原始信号,而由频谱数据经快速逆傅里叶变换,同样能准确重建原始信号。因此,信号存储,既可以存储其采样信号,也可以存储采样信号的数字频谱。

激光诱导Al等离子体中Al原子能量吸收

分析了 Al等离子体连续辐射特征。根据连续辐射强度的时间分布 ,简要讨论了激光诱导等离子体连续辐射的产生机理。根据连续辐射强度的波长分布 ,提出了原子对激光诱导等离子体连续辐射共振吸收理论。我们认为 :Al原子吸收能量的主要机制是原子实吸收连续辐射光子 ,原子实吸收光子的方式是与价电子构成极性振子对连续辐射共振吸收。

激光莫尔干涉谱投影信息提取

分析了真实火箭喷焰的激光莫尔干涉谱,并提取其投影信息,重建了密度场。使用自制的大口径、高灵敏度莫尔偏折仪采集真实火箭喷焰的莫尔条纹图;采用傅里叶变换对莫尔条纹展开技术处理,获得了莫尔条纹的相位分布。根据莫尔条纹边缘提取背景,进一步获得背景相位分布。变形莫尔条纹的形变量通过求相位差获得,进一步提取轴向任意截面的投影信息。应用基于偏折投影的"简单自相关代数迭代重建算法(SSART)"层析流场。等间隔取8个方向的投影进行迭代,重建了截面密度分布图。结果发现,根据火箭喷焰的莫尔条纹,采用傅里叶变换相位展开技术,可以方便地提取任意截面的投影信息。应用SSART技术可以重建截面密度分布。因此,基于偏折投影的"SSART"算法是一种优良的非线性偏折层析重建算法。

Al原子特征辐射量子解释

根据激光诱导 Al等离子体中 Al I396.1 5nm特征辐射的时间分布 ,利用暂稳态假说 ,对我们的实验现象进行了量子解释。暂稳态处于原子基态和激发态之间。从原子能级考虑 ,暂稳态的原子能级与激发态能级相同。暂稳态是原子存储能量的重要方式之一。暂稳态假说能全面、合理解释我们的实验现象。

激光诱导Al等离子体中连续辐射波长分布

用Ar作环境气体 ,压强固定在 10 0kPa ,激光脉冲能量 145mJ/ pulse ,利用时空分辨技术 ,采集激光烧蚀Al靶产生的等离子体辐射的时间分辨谱。分析了Al等离子体连续辐射特征。根据连续辐射强度的时间分布 ,简要讨论了激光诱导等离子体连续辐射的产生机理。根据连续辐射强度的波长分布 ,提出了原子对激光诱导等离子体连续辐射共振吸收机理。认为 :Al原子吸收能量的主要机制是原子实吸收连续辐射光子 ,原子实吸收光子的方式是与价电子构成极性振子对连续辐射共振吸收。

一个多功能报表编辑与输出控件及其设计思想

各种报表的编辑与打印输出功能是ＭＩＳ开发中不可回避的重要课题。该文在属性接口、主要功能和设计思想等方面介绍了作者开发的一个所见即所得控件 ＰｒｉｎｔＧｒｉｄ．ｏｃｘ。

风险型决策的可信度研究

本文提出了风险型决策的可信度以及最优决策的结构概念，分析了影响决策可信度的几个主要因素，给出了可信度的计算函数及其基本性质，举例说明了提高决策可信度的方法。

光谱法分析代数迭代重建算法及改进

采用光谱分析技术,系列研究了已有代数迭代重建算法,并进一步研制了改进算法—简单自相关代数迭代重建算法(SSART)。采用数值模拟的方法模拟重建一个含遮挡物场,研究了SSART模拟效果和重建精度。作为对照,分析了已有的传统代数迭代算法同条件下的重建结果,包括基本代数迭代重建算法(ART)、联合代数迭代重建法(SART)和改进的联合代数迭代重建法(MSART)。重建精度用均方误差(MSE),绝对平均误差(AVE)和峰值相对误差(PE)三种误差指数标定。结果发现,SSART重建结果的三种误差指数都明显减小,其中MSE在10-4数量级上比ART的降低了26.6%,PE在10-2数量级降低了77.6%。因此,SSART重建含遮挡物模型场时,重建精度大幅度提高,重建效果明显改善,对传统代数迭代重建算法显著改进。

基于偏折光谱的非线性迭代层析数值模拟

模拟流场,校验自研发的偏折层析系统。根据光线偏折的光学原理,以及层析的数学、物理意义,研究开发了偏折层析程序。结合自研发的简单自相关代数迭代重建技术（simple self-correlative algebraic reconstruction technique：SSART）,开发了一种新的层析系统,文章称“基于偏折光谱的非线性迭代层析系统”。用Gauss函数模拟复杂流场的一个切片,根据偏折层析算法计算该切片的偏折光谱,从偏折光谱中提取投影。采用SSART迭代重建算法重建截面。比较模拟重建结果与原场的差别,采用均方差（mean-squareerror：MSE）和峰差（peak error：PE）指数标定重建效果,以检验算法的有效性。结果发现,应用开发的偏折层析程序,采用SSART迭代算法,能够精确重建模拟场,MSE稳定在0.000 09-0.000 11范围,PE稳定在0.007-0.013之间。因此,基于偏折光谱的非线性迭代层析系统能够根据偏折信息精确重建复杂流场。